智能宿舍管理系統

ID:137406 · 發表于 2017-3-16 12:44

摘要：為了滿足大學生對智能宿舍的需求，設計了基于機智云的智能宿舍管理系統。該系統主要由arduino核心板、RGB全彩LED燈、電機驅動模塊、溫濕度傳感器模塊、熱釋紅外感應器模塊、WiFi模塊和手機應用程序組成，文中給出了系統的硬件電路設計方案、軟件設計流程圖，以及整個系統的工作流程圖。經測試，本系統功耗低、操作簡便、穩定性高、實時性好。

引言

隨著物聯網技術的不斷發展，相關元器件價格不斷下降，技術越來越成熟，使得智能家居走進了我們普通人的生活。對于大學生來說，宿舍就是大學生的家。現代大學生已經充分享受到科技帶來的諸多便利，這是一個普通宿舍難以接受的。因此，本文設計了基于機智云的智能宿舍，使得大學生可以通過智能手機應用程序遠程控制宿舍的燈光、空調、窗簾等，通過紅外感應監測人員狀態以保障宿舍安全。

1機智云介紹

機智云是一個中立的物聯網發展平臺，機智云是靠經驗和技術積累為物聯網領域提供了一套完整的工具和服務，以此降低硬件廠家以及開發者的開發門檻。機智云秉承中立、開放的態度，使得硬件廠商和開發者在銷售渠道以及數據把控力上后顧無憂。機制云靈活、跨服務器部署，也能滿足聯網設備、數據安全、連接和穩定的較高要求。

2系統總體設計

智能宿舍系統框圖如圖1所示。該系統分為Arduino核心板，RGB LED驅動模塊，電機驅動模塊，溫濕度傳感器模塊，熱釋電紅外傳感器模塊，WiFi通信模塊6個部分。其中，Arduino核心板為主控部分，負責一系列狀態檢測，數據處理、邏輯處理及執行控制。RGB全彩LED燈模塊用于模擬實際中可調彩色燈光LED燈。電機驅動模塊驅動可調速電機用于模擬窗簾電機，通過手機應用程序控制電機正反轉實現窗簾開合。溫濕度傳感器模塊用于采集宿舍內環境溫度、濕度數據，上傳云端（機智云）后，通過手機端應用程序可查看宿舍實時溫濕度數值。熱釋紅外模塊用于檢測是否有人經過，全部離開后，啟動安防系統。WiFi通訊模塊將Arduino核心處理后的數據上傳至云端（機智云）存儲，并且下發來自云端（機智云）的控制命令。

3 系統硬件設計

3.1 Arduino 核心版

Arduino是一款入門容易的開源電子原型平臺，主要包含硬件和軟件兩部分。其硬件系統是高度模塊化的，通過USB接口與計算機連接，包括14通道數字I/O口，其中包括6通道PWM輸出，6通道10位ADC模擬I/O口，可用USB提供5 V工作電源。Arduino的硬件與軟件都遵守開源許可，任何一個人無需授權即可無限制地獲得軟件代碼、電路原理設計圖。根據開源設計，任何人都可以定制裁剪出符合需求的設計。

3.2 RGB 全彩 LED 驅動模塊

本設計采用LED燈驅動模塊p9813全彩LED光源驅動芯片，該芯片可提供三路恒流驅動以及256級灰度輸出。采用雙線傳輸模式（數據和時鐘），內建再生，可以提高傳輸距離。

用于驅動顯示器的光轉換，各種字符變換，顏色模式。在系統中，Arduino通過p9813芯片控制調節RGB全彩LED亮度和色彩。

工作流程圖

軟件設計流程圖

方案設計界面圖、實時發點信息界面圖

基于機智云的智能宿舍系統設計_李寧.pdf (383.43 KB, 下載次數: 11)

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