器直接从模块来接收信息，用串口中断来监测信息的到来并且解读信息，做出相应的操作，最后返回当前状态。主核心控制器与之间通过异步串行接口进行通信，波特率为，具有位起始位位数据位位停止位无奇偶校验位。主核心控制器以字节为单位读取信息，并将信息保存在变量中，当读取完毕时，去解析变量中的信息，然后与预设信息匹配，然后去执行对应的操作，如果没有找到对应的匹配信息，则会将的信息，通过发送给用户。其硬件电路接线仿真电路图如图所示图远程控制系统硬件接线图本章小结本章主要阐述了智能家居控制系统的各部分硬件设计，包括红外转发电路的设计传感器采集电路的设计蓝牙控制的电路设计远程控制系统的设计等。详细介绍了红外遥控系统的组成以及信号的发送和接收的编码规则各类红外协议的传输格式。红外转发电路的设计主要是对于带有红外遥控功能的家电设备传感器采集电路设计主要是为了监控家居环境的状况蓝牙控制电路设计主要是实现在家居环境内与核心控制器之间的通信远程控制电路主要是手机通过模块远程与核心控制器之间通信。第章智能家居系统的软件设计与实现集成开发环境具有语言的集成开发环境，其编程语言也类似于语言。是的开放源代码的集成开发环境，其编程语法简单，使得的程序开发变得非常便捷，适合复杂系统的设计与模块化程序的编写。其集成开发环境如图。图编程环境智能家居控制系统软件设计智能家居系统软件设计是主要的，硬件只是模块化的搭建，只有在正确的软件驱动下才能完成智能家居应该具有的功能。个好的软件系统能提供更快捷更方便的服务，能使用户的命令更快更准确的得到执行。在软件设计中，系统涉及到蓝牙协议红外转发协议协议等，软件设计需要处理这些协议，实现个多协议的智能家居控制系统。其控制主程序如图所示。初始化监测环境蓝牙通信命令控制子程序家居设备报警系统类型类型类型判断类型接收短信环境异常开始返回图智能家居主程序流程图继电器控制系统软件设计初始化开始读取家电运行状态接收命令执行操作返回结果满足条件调整家电状态发送结果返回图继电器控制程序流程图继电器控制系统实现的功能是当主核心控制器接收到用户的命令后通过控制继电器的输入回路去控制开关式的家用电器或者将命令转发给从核心控制器，然后有从核心控制器去控制，当监测到家居环境异常比如发生烟雾警报或者火灾警报时，主从核心控制器则自动控制继电器的输入回路使其输出回路关闭。其程序流程图如图所示。部分程序如下接收到控制命令控制命令的读取控制命令的匹配转换成相应的执行单元下条控制命令的匹配转换成下个执行单元红外转发系统软件设计初始化开始接受命令调用对应格式的协议匹配编码值与位数发送红外编码到达发送条件发送编码控制对应红外家电返回发送重置发送重置图红外转发程序流程图红外转发实现的功能是当主核心控制器接收到用户的命令后自行发送相应的编码去控制红外家电的运行或者将对应的命令传递给从核心控制器，然后由从核心控制器实现对红外家电的控制，当核心控制器自动检测到家居环境达到个条件时，自动启动红外转发器发送相应的编码去控制相应的红外家电设备比如当家居环境温度高于预设温度的范围的最大值，而且红外人体传感器监测到家居内有人活动，那么红外转发器就会自动开启空调，并将家居环境温度降到预设范围内。其程序流程图如图所示。其部分程序代码如下定义红外发射类各类红外编码值与位数红外命令的识别发送相应的码值传感器信号采集软件设计传感器信号采集主要包括对烟雾传感器温湿度传感器以及红外人体传感器。这里以核心控制器接收传感器数据发送报警短信为例，烟雾传感器有个预设值，当监测值超过预设值时引起中断，主从核心控制器会进行中断处理，发送报警信息温湿度传感器主要检测家居环境的温湿度，当温湿度在预设范围内时，不用打开相应的家电设备调整，当温湿度不在预设范围内，且检测到家居内有人活动时，则打开相应的家电设备调整家居环境的温湿度红外人体传感器主要检测家居环境是否有人活动，当开启无人模式时，可以检测家居是否有人，从而起到防盗功能，而且检测是否有人也是是否改善家居环境的重要因素。其程序流程图如图所示。初始化开始监测环境接收读取命令采集数据发送数据返回监测环境异常执行对应操作发送警报返回图传感器信号采集流程图其部分代码如下读取上的数据保存温度数据与预设条件比较开启对应的红外家电设备智能家居蓝牙控制系统软件设计智能家居蓝牙控制系统是在家居环境内，移动终端设备与主核心控制器之间以及主核心控制器与从核心控制器之间建立无线连接的纽带。主从核心控制器在蓝牙模块中设置对应的关系可以自动连接，移动终端与主核心控制器之间在连接之前应在移动终端如手机装上相应的软件，考虑到现在各类手机的普遍情况，安卓系统的手机在市场上占据主导地位，本设计选用安卓系统的手机。要将手机与蓝牙模块建立连接的通道并能与主核心控制器交换数据，首先要在手机上装上相应的软件蓝牙串口助手，蓝牙串口助手是款基于蓝牙串口服务的传输软件，类似计算机的串口助手。该软件有以下功能发现和连接蓝牙串口模块接收和发送数据可选择码显示或者是十六进制显示发送十六进制数据将串口接收到的数据保存成文件对发送和接收的字节进行计数运行软件，软件有三种操作模式实时模式键盘模式命令行模式。三种模式没有本质的区别，只是外观不同而已，都是实现模拟串口发送和接收数据。移动控制终端上的蓝牙与核心控制器上的蓝牙模块通过实现无线通信。当连接成功后，两个设备就类似于通过实现串口连接，其连接示意图如所示。基带串行接口基带串行接口无线图两台设备之间实现串口仿真在使用软件前应先与主核心控制器上的蓝牙模块配对，然后再选择工作模式，本设计选用的是键盘模式，这样可以通过定义不同的按钮来当做不同家电的开关，也可以通过按钮来查询家居环码管直保持高亮度，并没有出现闪烁的情况。这是因为在发送对应的编码信息后，关闭了对应的软件接口，避免了重复发送同编码来导致的误操作。传感器控制系统测试传感器控制系统主要是对家居环境的监控，包括家居环境中的温度湿度安防火灾等其中主要是通过传感器采集家居环境中的信息，主核心控制器采集这些信息后，将信息进行转化解析等操作，最后转化成用户需要的数据，并在用户需要时，发送给用户，同时核心控制器还能对些异常情况处理，比如家居环境发生火灾，会自动关闭家电设备，并打开电子消防喷头，并将火灾情况发送给用户当环境中的温度过高或者过低时，能够自动打开对应的家电设备，调整家居环境的温度，当监测到温度适宜后，会自动关闭对应的家电设备。其测试图如所示。图温湿度传感器测试图人体红外传感器测试图烟雾传感器测试远程控制系统测试智能家居远程控制系统主要是由模块和主核心控制器构成，用户通过手机经由网络和主核心控制器交换数据，从而控制家居内的家电设备和了解家居环境的状况，当家居环境异常时，主核心控制器将异常情况经由模块发送给用户。使用网络远程对家电控制以及对家居环境的检测与使用蓝牙模块去实现类似，两者的区别只不过个是在局域网环境内实现，个是在广域网实现，只是实现的手段不样，目的样。核心控制器从提取信后，然后进行信息的匹配，因为系统的设计采用的是码对信息进行编码的，所在匹配时，同样也是转化成对应的码来匹配，按照每个中文对应的码来进行比较匹配，当匹配成功后，去执行该信息对应的操作，如果匹配不成功，则向用户发送报告。下面就测试智能家居系统的远程报警功能，其测试图如图所示。图远程报警系统测试本章小结本章主要是对设计的整个智能家居系统的测试，只要分为在局域网环境和广域网环境对家电的控制以及家居环境的监控，并测试了系统的稳定性。以经济性实用性稳定性的原则，本论文设计的智能家居系统解决了目前家居行业价格高兼容性差稳定性差的缺点。结论本文是对智能家居控制系统的设计与实现，选用作为核心控制器，结合蓝牙控制技术网络通信技术实现了对家电设备的局域网控制和远程控制，同时还具有家居环境监测远程报警等功能。本文主要完成了以下几个部分的工作分析现有智能家居系统的不足，针对不足之处，提出解决的方法，并设计种基于的核心控制器，将解决的方法应用到设计的系统中。对家居环境中所有的设备进行组网，以主核心控制器为中心节点的星型网络结构，子节点可以在主节点的基础上扩展，采用这种网络结构的家居系统，可以很方便扩展，维护也比现有的智能家居系统容易的多。智能家居控制系统中家居环境监测部分添加了部分智能化的功能，现有的智能家居控制系统环境监测部分只具有监测功，它只起到了监测功能，只是单的将采集的信息传递给用户，最终还是人来做决策，智能化的功能主要是将些人常有的思维以及判断方法移植到核心控制器中。本文针对于市场红外家电设备品种多样，功能各有特点，控制方法各异使用时必须找到相应的遥控器而且必须面对面控制的难题，设计种红外转发器来统控制这些家电。用户可以直接通过手机控制这些红外家电设备，省去了多遥控以及面对面控制的难题。随着物联网技术的发展，构建高效稳定的智能家居系统已经成为人们的迫切需求，本文设计的系统完成了智能家居系统的基本功能，但还有很多可以扩展的地方，比如视频监视门禁系统等，此外本系统还未实际应用到家居环境中，所以对系统的实际操作性以及稳定性还有待考证，这些不足之处将在未来对系统的二次开发中进行继续研究。参考文献刘婵媛基于物联网的智能家居系统研究与实现北京北京邮电大学，王明秋智能家居控制系统的设计与实现研究华中师范大学，温江涛,张熠物联网智能家居平台科学出版社，程海粟,徐珂珂种智能家居的设计方案信息通信,陈任,余征,梁金瑶物联网时代的智能家居发展机遇和挑战智能建筑与城市信息,王青基于技术的智能家居监控系统的设计与实现安微大学，程晨电子实战设计指南北京机械工业出版社，庄奕琪蓝牙梦想与现实机械工业出版社，俞健基于的移动通信终端的研究与实现武汉理工大学，,崔阳,张维华,白云峰种基于的智能家居控制系统电子技术应用,宋楠,韩广义开发从零开始清华大学出版社，,蔡型,张思全短距离无线通信技术综述现代电子技术朱向庆，陈志雄多网融合的环境状况远程实时监测系统设计电子技术应用温湿度模块产品手册张敏基于热释电红外传感器的无线监控报警系统设计安防科技，汪东升基于的智能家居系统无线网关研究与设计武汉理工大学许钦泰基于和嵌入式的智能家居系统研究山东科技大学，王健基于单片机的红外自学习设计中国仪器仪表陈阳海红外遥控工作原理电子制作芦健，彭军，颜自勇等自学习型智能红外遥控器设计国外电子测量技术冯庆胜，李红，冀勇钢基于蓝牙技术组建无线家庭网络嵌入式网络技术应用蒋曼芳,王章瑞,裴宏带接口的短信收发最小系统设计单片机与嵌入式系统应用陶伶俐，上官甲