基于物联网技术的智能家居系统(毕业设计论文)

梁力源：基于物联网技术的智能家居系统

红外传感器上电后输出2.3V左右的电压，检测到信号后输出0V电信号，在传感器接入控制器过程中，用74LS04芯片把输入其中的信号取反，74LS04芯片是个反相器芯片，进过测试，红外传感器没检测到信号经反向器输出高电平，红外传感器检测到有信号经反相器将输出低电平信号。由此可检测是否有小孩靠近窗户而决定是否把窗户打开或关闭。下面图4.16是预防小孩坠楼模块程序流程图。

初始化人体红外传感器工作N是否检测到中断信号？Y经过反相器把信号取反触发中断判断窗户是否已打开？Y把窗户关闭N延迟一段时间N判断小孩是否已经离开窗户？Y把窗户打开

图4.16窗户预防小孩坠楼模块

系统开机时，初始化人体红外传感器使其正常工作，系统一直判断是否有信号输入从而判断是否有小孩靠近窗户，当有小孩靠近窗户，判断窗户是否是打开着的，若窗户已经打开，则系统触步进电机把窗户关闭，接着延迟一段时间，再判断小孩是否已经离开窗户从而决定把窗户打开或关闭。

系统中用步进电机打开或者关闭窗户，步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元步进电机件。在非超载的情况下，电机的转速、停止的位置只取

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2013届计算机科学与技术专业毕业设计（论文）

决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响，当步进驱动器接收到一个脉冲信号，它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度，称为“步距角”，它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。可以通过控制脉冲个数来控制角位移量，从而达到准确定位的目的。

我们采用的时28BYJ48型四相八拍电机（A-AB-B-BC-C-CD-D-DA-A。。。），电压为DC5V—DC12V。当对步进电机施加一系列连续不断的控制脉冲时，它可以连续不断地转动。每一个脉冲信号对应步进电机的某一相或两相绕组的通电状态改变一次，也就对应转子转过一定的角度（一个步距角）。当通电状态的改变完成一个循环时，转子转过一个齿距。

4.6 本章小结

本章首先介绍系统总体模块设计原理，然后分别描述系统各个模块的实现过程，包括GSM远程监控家电模块，数字温度采集模块，烟雾浓度采集及其报警模块，具有语音提示功能的密码锁防盗模块，窗户预防小孩坠楼模块。

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第5章 系统测试

5.1 整体界面测试

该智能家居系统的开发平台是友善之臂推出的mini2440开发板，它的核心控制器是S3C2440，在项目开发中用Qtopia做为应用层程序设计包括系统界面设计。Qtopia是Trolltech公司(现已被诺基亚收购）为采用嵌入式Linux操作系统的消费电子设备而开发的综合应用平台,Qtopia包含完整的应用层、灵活的用户界面、窗口操作系统、应用程序启动程序以及开发框架。下面图4.17是该智能家居系统的整体效果图。

图4.17 智能家居整体效果图

为更好地展示作品，拍摄作品各模块功能，我们把整个系统拆分开来。在开发中，把智能家居系统设计成一个应用程序加载在mini2440的栏目下，下面图4.18螺丝刀所指向是该智能家居系统的程序图标。

图4.18智能家居程序图标

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点击打开程序后智能家居系统控制器界面如下图4.19所示，系统界面显示室内温度情况，室内空气质量状态，正常情况下显示“The air quality is well‖，同时显示家电此时的工作状态。

图4.19智能家居系统程序界面

5.2 模块功能测试

5.2.1 远程监控家电模块功能测试

系统开机时，台灯和风扇都是关闭的，如上面图4.19和图4.20所示。在此时我们通过手机发送“tdk”命令把台灯打开。

图4.20 向系统发送“tdk”命令 图4.21系统收到命令后把台灯打开

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接着通过手机短信把风扇打开，下面图4.22和4.23是把风扇打开的测试情况。

图4.22 发送“fsk”命令 图4.23 把风扇打开 此时台灯和风扇都是打开着的，经过测试下面系统界面也正确显示家电的运行状态。

图4.24 家电工作状态

此时台灯跟风扇都处于工作状态，下面向系统发送“qjk”命令监控家电的工作状态，如图4.25和图4.26所示。

图4.25 发送“qjk”命令 图4.26 系统返回家电的工作状态 经过测试，此模块能正确工作。

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