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英码杯作品简介

基于ZigBee与WiFi网络的智能家居系统

科技的发展使人们坚定不移地追求更高品质的生活,智能家居作为高品质信息生活的代表得到越来越多的关注。在炎炎夏日谁不想一回到家就有空调开着把房间温度调到我们舒适的温度,听着喜欢的音乐,喝着现榨的水果汁;在冬季,躺在客厅沙发上让厨房里的咖啡机煮出一壶热咖啡,让微波炉为你准备一套香喷喷的晚餐,也不再天天为外出时房间掉东西还担心,也不用天天为煤气、电灯是否关闭还担心。

本文针对这一目标设计了一款基于网络平台的智能家居控制器。智能家居控制器是智能家居系统中不可缺少的一部分。本文在Cortex M3平台上,结合ZigBee技术,WiFi技术,设计了智能家居控制器,实现了空气质量监测,换气以及房门控制系统。并基于ZigBee技术构建了以智能家居控制器为中心的家庭内部网络。

作品优点:

  1. 利用低功耗、高性能的ZigBee技术组建智能家居网络。
  2. 通过WiFi模块连接Zigbee网络,实现对家居的控制。
  3. 智能检测室内的环境并能自动的进行控制启动换气系统改善室内空气质
  4. 空气质量监测、手机报警和数据分析

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基于GSMWIFI模块的智能化家居控制系统

随着经济与科技的高速发展,人们对生活质量的要求也越来越高,智能家居技术应运而生。然而,目前,远程控制与近距离控制相结合的智能家居控制系统的研究少之又少。该作品将远程控制与近距离控制结合在一起,通过GSM模块实现远程控制,通过WIFI模块实现近距离控制,从而控制LED灯、温湿度模块、红外报警模块、光控窗帘模块,将光源控制、住宅安防、温湿度检测等集于一体,实现住宅家居的智能化控制。

我们设计的这套智能家居方案主要运用了软硬件结合,通过电脑和手机实现人机交互式控制,利用无线取代有线,并将远程控制与近距离控制结合在一起,既“隐藏”了电源线,消除了因电源线的凌乱带来的不美观及潜在的危险性,又将光源控制、住宅安防、温湿度检测集于一体,实现住宅家居的智能化控制。

该作品具有以下功能:

  • 灯光控制:通过用Visual Basic语言编写的计算机软件控制灯光的亮灭,软件中的滑动条可控制灯光的亮度。
  • 温湿度检测:当在手机端发送查询短信,例如发送CX,SIM900A接受到短信后会与单片机进行通信,将室内温度及时通过短信传送到手机端,从而达到远程检测室内温度的目的。
  • 住宅安防:当人进入人体红外传感器的感应范围时,单片机接收到信号,从而驱动报警器报警。
  • 窗帘开合:灵敏性光敏电阻传感器检测光照强度,当达到一定值时,单片机将驱动步进电机控制窗帘的开合。

以下为实物制作效果展示:

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Creep模块化智能电源控制系统简介

Creep模块化智能电源控制系统主要由电源插座,继电器,单片机,蓝牙模块,以及自由模块(包括光控模块,人体感应模块,温度测量与显示模块….)

该系统主要有由手机通过我们自己开发的手机客户端creep控制,我们可以直接利用蓝牙来控制电源插座的开关,实现远程控制。也可以将各种自由模块通过USB接口与系统连接,通过蓝牙启动该模块的功能。具体功能如下:

  • 人体感应模式:插入人体感应模块,通过creep选择人体模式,系统会促使化1分钟后,当系统检测到有人人存在时开关打开。
  • 温度模式:当我们需要用到风扇、空调等电器时,就需要根据温度,人体存在等参数来确认是否打开电源插座,插入温度测量与显示模块以及人体感应模块,通过creep选择温度模式,温度测量与显示模块会立即测量显示温度,当检测到人体并且环境温度高于初始值时,开关打开。
  • 台灯模式:插入光控模块以及人体感应模块,通过creep选择台灯模式,当环境亮度低于初始值,并检测到有人体存在时,开关打开。

该系统最大的特色在于开放的USB口,以及开源的软件。未来,随着传感器技术以及控制器技术的发展,通过USB口添加新式的传感器和控制器模块,通过creep定制特定的命令程序,这个系统会被定制成成千上万的功能,从而真正实现控制家居电源的智能化,无感化.

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鱼儿宝系统简介

随着现代生活水平的提高, 人们对居家生活的便利度, 舒适度等追求越来越高, 越来越多的人在家养宠物, 猫、 狗、 或者鱼, 越来越多的人利用相关技术构造高效舒适的家庭环境。使得即使是人们因为工作出差或者家庭旅游等原因, 家里依然布置得井然有序。 鱼儿宝就是为了这个目的而发明,使人们不必因为外出担心家里的鱼没人养死去。

本次的科技作品鱼儿宝是由 89C52 单片机,一款 CMOS 工艺技术制造的高性能 8 位单片机作为主大脑, 利用 C 语言编程, 将包括显示、 补光、 恒温、 时钟和自动喂食在内的五大模块控制端接到单片机 I/O 口, 并且还另设过滤模块, 使鱼儿宝集时钟显示、 自动喂食、 自动补光、过滤水、保持恒温五大功能。低成本,简单实用。

功能简介:

本作品是一个多功能的养鱼设备。可以将设备分为4种功能。

  • 自动喂食:可选择自动喂食器的开关,设定每天喂食的次数和时间,设定每次喂食的数量。
  • 自动补光:当光照强度不够的时候,设备将自动打开背面的灯光,使得鱼缸内的植物能继续进行光合作用,增加水内的氧气。另外,灯光还可以作为观赏灯。
  • 过滤器:不断抽去水然后在出来,可以过滤部分水中的杂质,还可以使得水不断流动。
  • 加热棒与温度计:当冬天水温太冷时可以开启加热棒,根据需要调节加热温度,还可以通过1602液晶显示模块观察实时水温。

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基于嵌入式的无线智能学生宿舍近程监控系统

随着电子技术与网络技术的飞速发展,使得家居控制呈现出智能化、远程化、无线化的特点。本设计以ARM嵌入式平台作为中心控制装置,利用语音模块、蓝牙无线通讯技术、温湿度传感器、以及基于单片机STM32的各类传感器组建了一个智能宿舍的系统网络。一方面在本地可以按照需要调整电器状态,另一方面各类传感器可以监控宿舍的安防情况,一旦发现险情,系统作出相应处理,减少财产损失。本设计对于进一步提高智能家居控制系统的实际应用水平和相关研究具有一定借鉴意义。

进入21世纪以后,借助网络和信息技术的发展,信息家电已越来越多地出现在人们的生活之中,而这一切的发展最终目的都是为了方便人们的生活。智能家居的出现体现了人们对人居环境尽善尽美的追求,它无疑带给大家一种全新的完美生活理念,让我们的居住环境更加舒适和人性化。传统的有线连接系统面临着布线复杂不利于扩容和二次开发、受线缆的限制不能移动不能及时控制、电线需要外设或穿墙影响美观等诸多缺点。然而在世界通讯业和信息产业高度发展的今天,无线通讯以其“随时、随地、随身“的服务优势,开启了个性化信息时代,造就了不可逆转的发展趋势。基于以上考虑,本设计建立了一个采用ARM嵌入式控制系统与蓝牙发送消息相结合的方式,以及各类传感器的自适应控制,实现对家居的智能化。

本设计主要是利用蓝牙模块和嵌入式系统相结合的平台,实现通过手机和触摸屏查询宿舍环境参数,并控制室内家具设备的功能,建立了一个对宿舍环境进行远程监控实现智能化的系统。本设计的方案能够在实现智能控制的同时,达到了远程遥控的目的,改变了以往智能家居系统只监不控的弊端。

功能简述:

1、语音识别,控制灯的开关,语音播报;

2、检测当前空气温湿度;

3、液晶屏显示课表、当前时间及当前空气温湿度;

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智能吸尘器简介

随着社会的进步和发展,人们的学习、工作越来越繁忙,于是怎样更大程度地将人们从烦琐的日常事物中解脱出来,就成了新一代家电所追求的目标。而智能化正是这一目标的集中体现。普通吸尘器需要人力帮助移动来完成区域性的吸尘,花费人们大量的时间。

本智能吸尘器利用了超声波测距的原理,通过向前进方向发射超声波脉冲,并接收相应的返回声波脉冲,对障碍物进行判断;通过以单片机为核心的控制器实现对超声发射和接收的选通控制,并在处理返回脉冲信号的基础上加以判断,通过随机算法的方式移动;通过驱动器驱动两部减速,带动驱动轮,从而实现避障功能。与此同时,由其自身携带的小型吸尘部件,对经过的地面进行必要的吸尘清扫。

智能吸尘器通过将MC51单片微机与自身相结合,极大地提高了产品的可塑性,适应于高层次的开发与应用。它在完成超声避障的基础上,初步实现了无人干预下的自主工作方式,同时由于特殊的驱动结构的设计,实现零半径的转弯,因而具有智能化、高效性、轻便、灵巧等特点,是较新的发展方向。

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基于体感的智能红外遥控无级调速风扇

利用温度传感芯片DS18B20来检测当前周围环境的温度,并把数字温度信号输入给STC89C52单片机进行处理,单片机将温度、时间等信息显示在液晶屏上。单片机再根据温度信息,使用PWM算法来调节它的输出矩形脉冲的占空比,从而调节输出电压,进而调节电机转速。通过使用遥控器进行远程控制,包括风扇开关、模式切换和利用实时时钟芯片DS1302设置定时开关时间等。利用人体红外感应HC-SR501检测风扇周围是否有人,当有人进入其感应范围时HC-SR501则输出高电平,人离开感应范围则自动延时关闭高电平,输出低电平。

利用AT89S52单片机作为控制核心及数字温度传感器DS18B20等器件设计一个智能温控电风扇控制系统,具有实时控制电风扇的风速、高灵敏的温度感测和显示功能。同时用户可随意调整设置上、下限温度值,所设温度值保存在DS18B20内部EEPROM中,掉电后仍然能保存。当传感器检测得温度值高于上限温度值时电风扇处于高速档,当温度值介于上、下限温度值时自动切换到低速档,当温度值小于下限温度值时自动关闭电风扇,控制准确,性能稳定。使用人体红外感应HC-SR501模块检测人体是否进入风扇感应范围,实现风扇的自动开关机。使用实时时钟芯片DS1302显示当前时间,并通过LCD1602液晶为用户显示当前的环境温度和时间等。使用手动和红外遥控两种模式实现对整机风速档位的调速、定时开关机以及闹钟的设置等操作。从而实现了风扇的温控无级调速、远程遥控、自动关闭、温度显示,时钟显示及定时闹钟等功能

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懂事体贴的窗户

本作品是基于51单片机处理器设计的智能窗户控制系统。本系统设计分为两部分,即电子自动控制部分和机械传动部分。电子自动控制部分采用51单片机为核心CPU,集成了温湿度探测模块、光敏探测模块、有毒气体检测模块、红外防盗模块等传感器模块,各传感器将探测到的变化反映到单片机io口,由单片机根据信号的变化(即电平的高低)判断外界环境的变化,然后根据内部设定的程序发出命令,控制机械传动部分实现相应的动作,另外,通过蓝牙模块将手机与单片机连接,用手机直接控制窗户的开、闭,窗帘的开、合,并且采用GSM短信SIM900A模块将防盗情况通过手机短信形式及时反映给用户。机械传动部分使用机械传动控制窗户的开关与窗帘的开合,机械部分由电机提供动力,通过设计牵引绳在窗户运动部件和窗架间进行传动。

针对目前家居窗户作用单一简单等特点,结合蓝牙通讯技术及优化后的程序,利用51单片机处理系统,各种传感器模块和机械传动装置等实验设备,设计出一种低能耗,高速实时信号处理的家居智能窗户控制系统。

智能窗户控制系统分为两部分设计即电子自动控制部分和机械传动部分,电子控制部分采用51单片机为核心CPU,集成多种传感器实现监测控制;机械传动部分设计在窗户与窗帘上安装电机,实现精确控制窗户和窗帘的开启和关闭。

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