基于WiFi構建的智能家居系統綜合接入及控制裝置

　　系統框圖

　　本作品為一套智能家居系統綜合接入裝置，覆蓋WiFi、Zigbee無線網絡、以及紅外遙控，通過智能手機和Internet網絡實現遠距離實時地對家中環境信息的監控和對家用設備的操控，從而實現家居生活的智能化，極大地提高家居生活的便利性和舒適度。

　　系統功能

　　(1)實現綜合接入裝置的WiFi、Zigbee網絡、紅外遙控接口等功能。

　　(2)綜合接入裝置接入Internet網絡功能，綁定IP地址，實現家居控制的服務器功能。

　　(3)Zigbee網絡實現溫、濕度等傳感器的數據采集與傳輸，通過WiFi發送到手機實時顯示。

　　(4)通過紅外模塊，實現各類遙控器按鍵功能的學習、存儲與發射，從而使遙控器成為虛擬設備奠定基礎。

　　(5)安卓手機軟件設計，實現從網絡上獲取家居信息、遙控器代碼信息，實現遠距離地操控家居設備。

　　系統分析設計

　　系統主機部分的分析與設計

　　在本系統中，主機部分主要由嵌入式平臺、WiFi通訊模塊、Zigbee通訊模塊、以及紅外學習及遙控模塊等電路構成。用戶通過Android智能手機軟件遠程訪問主機的服務器，主動獲取監控信息(如溫度，濕度等)，通過紅外學習遙控裝置可以隨心所欲地控制家中相關電器。若用戶在家中則可以通過WiFi網絡實現上述功能。通過該主機上搭載的各個模塊，實現不同設備之間通訊協議的相互轉換，從而達到各種家用設備的無縫接入。

　　此部分設計的目標為：獲得傳感器所采集到的信息，經過預處理、數字化后，在存儲介質中存儲，每采集一組信息后進行相應處理。與普通的數據傳輸不同，本系統采用的是無線技術進行信息的遠距離傳輸。根據以上任務的需求，該微處理系統必須有較高的處理速度，滿足功耗和成本的要求。為此，我們選擇了ARM11(S3C6410)芯片作為主機系統的處理器，并且采用Linux作為主機的操作系統，開發出一套基于嵌入式技術的智能家居系統，以滿足系統穩定可靠的性能需求，并且具有較高的拓展性。

　　監測節點部分的分析與設計

　　各監測節點電路主要由Zigbee芯片、天線、其他傳感器件構成。Zigbee可以容易地擴展傳感器件，實現更多的監測功能。當傳感器件檢測到居室有不安全狀況出現時，啟動監控節點電路，然后將數據通過Zigbee內置的無線收發模塊，發送給主機。

　　本系統實現的是室內溫濕度的采集，采用的是DHT11數字溫濕度傳感器，它是一款含有已校準數字信號輸出的溫濕度復合傳感器。它應用專用的數字模塊采集技術和溫濕度傳感技術，確保產品具有極高的可靠性與卓越的長期穩定性。傳感器包括一個電阻式感濕元件和一個NTC測溫元件，并與一個高性能8位單片機相連接。因此該產品具有品質卓越、超快響應、抗干擾能力強、性價比極高等優點。每個DHT11傳感器都在極為精確的濕度校驗室中進行校準。校準系數以程序的形式儲存在OTP內存中，傳感器內部在檢測信號的處理過程中要調用這些校準系數。單線制串行接口，使系統集成變得簡易快捷。超小的體積、極低的功耗，信號傳輸距離可達20米以上，使其成為各類應用甚至最為苛刻的應用場合的最佳選則。