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摘要：為了滿足大學(xué)生對智能宿舍的需求，設(shè)計了基于機(jī)智云的智能宿舍管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要由arduino核心板、RGB全彩LED燈、電機(jī)驅(qū)動模塊、溫濕度傳感器模塊、熱釋紅外感應(yīng)器模塊、WiFi模塊和手機(jī)應(yīng)用程序組成，文中給出了系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計方案、軟件設(shè)計流程圖，以及整個系統(tǒng)的工作流程圖。經(jīng)測試，本系統(tǒng)功耗低、操作簡便、穩(wěn)定性高、實時性好。 引 言 隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展，相關(guān)元器件價格不斷下降，技術(shù)越來越成熟，使得智能家居走進(jìn)了我們普通人的生活。對于大學(xué)生來說，宿舍就是大學(xué)生的家�，F(xiàn)代大學(xué)生已經(jīng)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(shè)計了基于機(jī)智云的智能宿舍，使得大學(xué)生可以通過智能手機(jī)應(yīng)用程序遠(yuǎn)程控制宿舍的燈光、空調(diào)、窗簾等，通過紅外感應(yīng)監(jiān)測人員狀態(tài)以保障宿舍安全。 1機(jī)智云介紹 機(jī)智云是一個中立的物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展平臺，機(jī)智云是靠經(jīng)驗和技術(shù)積累為物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域提供了一套完整的工具和服務(wù)，以此降低硬件廠家以及開發(fā)者的開發(fā)門檻。機(jī)智云秉承中立、開放的態(tài)度，使得硬件廠商和開發(fā)者在銷售渠道以及數(shù)據(jù)把控力上后顧無憂。機(jī)制云靈活、跨服務(wù)器部署，也能滿足聯(lián)網(wǎng)設(shè)備、數(shù)據(jù)安全、連接和穩(wěn)定的較高要求。 2系統(tǒng)總體設(shè)計 智能宿舍系統(tǒng)框圖如圖1所示。該系統(tǒng)分為Arduino核心板，RGB LED驅(qū)動模塊，電機(jī)驅(qū)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(fù)責(zé)一系列狀態(tài)檢測，數(shù)據(jù)處理、邏輯處理及執(zhí)行控制。RGB全彩LED燈模塊用于模擬實際中可調(diào)彩色燈光LED燈。電機(jī)驅(qū)動模塊驅(qū)動可調(diào)速電機(jī)用于模擬窗簾電機(jī)，通過手機(jī)應(yīng)用程序控制電機(jī)正反轉(zhuǎn)實現(xiàn)窗簾開合。溫濕度傳感器模塊用于采集宿舍內(nèi)環(huán)境溫度、濕度數(shù)據(jù)，上傳云端（機(jī)智云）后，通過手機(jī)端應(yīng)用程序可查看宿舍實時溫濕度數(shù)值。熱釋紅外模塊用于檢測是否有人經(jīng)過，全部離開后，啟動安防系統(tǒng)。WiFi通訊模塊將Arduino核心處理后的數(shù)據(jù)上傳至云端（機(jī)智云）存儲，并且下發(fā)來自云端（機(jī)智云）的控制命令。
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3 系統(tǒng)硬件設(shè)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(tǒng)是高度模塊化的，通過USB接口與計算機(jī)連接，包括14通道數(shù)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(quán)即可無限制地獲得軟件代碼、電路原理設(shè)計圖。根據(jù)開源設(shè)計，任何人都可以定制裁剪出符合需求的設(shè)計。 3.2 RGB 全彩 LED 驅(qū)動模塊 本設(shè)計采用LED燈驅(qū)動模塊p9813全彩LED光源驅(qū)動芯片，該芯片可提供三路恒流驅(qū)動以及256級灰度輸出。采用雙線傳輸模式（數(shù)據(jù)和時鐘），內(nèi)建再生，可以提高傳輸距離。 用于驅(qū)動顯示器的光轉(zhuǎn)換，各種字符變換，顏色模式。在系統(tǒng)中，Arduino通過p9813芯片控制調(diào)節(jié)RGB全彩LED亮度和色彩。
工作流程圖
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軟件設(shè)計流程圖
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方案設(shè)計界面圖、實時發(fā)點信息界面圖
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