摘 要

21世纪是信息化的世纪，是智能的世纪，硬件的运算能力越来越强。整个科技行业开始了新一轮的冲击，软硬件结合成为新的潮流。随着人们生活水平不断提高，对生活质量也有了更高的要求。家居的智能化是将来社会发展的必然趋势。智能家居，又称智能住宅，国外通常用Smart Home表示。智能家居是利用先进的计算机技术，网络通信技术，传感器技术等将家居生活各个子系统有机结合在一起，对家居进行智能控制。智能家居是将灯光、家电、室内空气净化、温度自动调节等连接成一个网络—物联网，通过智能家居主机进行统一管理，实现家居的自动化和智能化控制，给使用者带来最大程度的高效、便捷、舒适与安全的体验，方便人们的生活。

本文设计了一套基于Arduino UNO硬件平台的智能家居控制系统，开发了智能照明，智能家电，智能遥控，智能生活等功能模块。通过温度传感器对室内温度进行采集，进行A/D转换传入Arduino进行判断，然后发出指令对空调进行开关，使室内温度智能达到舒适。通过定时系统对灯光、电饭煲、热水器等进行定时开关，使人们到家就能有舒适的生活。通过CO2传感器对室内空气信息进行采集，对空气净化器实现智能控制，使室内空气达到适宜，使居民生活质量得到提高。

关键词：Arduino；智能家居；传感器；物联网；高效

ABSTRACT

The 21st century is the century of information, is the century of intelligent hardware computing power getting stronger. The entire technology industry has begun a new round of attacks, hardware and software become a new trend. As people's living standards continue to improve, the quality of life also have higher requirements. Intelligent home is the inevitable trend of social development in the future. Smart home, also known as smart homes, usually represented by foreign Smart Home. Smart Home is the use of advanced computer technology, network communication technology, sensor technology, the home life of the various subsystems organic combination of intelligent home control. Smart home is lighting, appliances, indoor air purification, automatic temperature regulation, and connected to a network - networking, unified management through smart home host, realize home automation and intelligent control, to bring users the greatest degree of efficiency , convenient, comfortable and safe experience, to facilitate people's lives.

This design intelligent home control system based on Arduino UNO hardware platform, the development of smart lighting, smart appliances, smart remote control, intelligent life modules. Room temperature by a temperature sensor acquisition, A / D-convert the incoming Arduino judge then instructs switching on the air conditioning, the room temperature reaches the intelligent comfort. Through the regular system of lights, rice cookers, water heaters and the like timer switch, so that people at home can have a comfortable life. By CO2 sensors collect information on indoor air, air purifier intelligent control, indoor air reaches appropriate, so that the quality of life of residents improved.

Key Words: Arduino;Smart home ;sensor ;networking ;efficiency

目录

第一章 绪论 1

1.1 课题研究的目的及意义 1

1.2国内外发展状况 1

1.2.1 国外发展状况 2

1.2.2 国内发展状况 2

1.3 研究内容和章节安排 3

1.3.1 研究内容 3

1.3.2 章节安排 3

第二章 智能家居控制系统方案设计 5

2.1 智能家居控制系统的功能设计 5

2.2 智能家居控制系统的设计原则 5

2.3 智能家居控制系统的设计方案 5

第三章 Arduino概述 7

3.1 Arduino的简介 7

3.2 Arduino硬件分类 7

3.2.1 Arduino开发板 7

3.2.2 Arduino扩展硬件 9

第四章 智能家居控制系统硬件设计 10

4.1 智能家居控制系统的器件选型 10

4.2 智能家居控制系统电路设计 11

4.2.1 照明系统电路设计 11

4.2.2 开关控制电路设计 11

4.2.3 温度空气系统电路设计 12

4.2.3 智能家电系统电路设计 12

第五章 智能家居控制系统软件设计 14

5.1 智能照明系统的设计与实现 14

5.2 智能家电系统的设计与实现 15

5.3 智能温度空气系统的设计与实现 17

第六章 系统制作和测试 20

6.1 智能照明系统的测试 20

6.2 智能家电系统的测试 21

6.3 智能温度空调系统的测试 22

第七章 总结 24

参考文献 26

致谢 27

附录 28

第一章 绪论

本章介绍了智能家居控制系统的基本情况，首先说明了本次课题研究的目的及意义，然后分析了国内国外关于智能家居控制系统的发展状况，最后给出了本次设计的研究内容。通过Arduino开发平台进行编程实现家居的智能化。

1.1 课题研究的目的及意义

21世纪是智能化的世纪，是现代化的世纪，是信息化的世纪。科学技术和生产技术的不断发展，发生了质的飞跃，同时人们物质文化生活不断提高。随着人们的生活水平不断提高，越来越多的人需求更加高的生活质量。人们对自己的居住环境的要求也越来越高，使自己的生活环境越来越能够方便、快捷、健康，更加利于人们居住和生活。鉴于此，智能家居控制系统应运而生。

智能家居控制系统是利用计算机技术、传感器技术、互联网技术等多种技术构成的一种复杂的控制系统。智能家居控制系统是将多种技术组合在一起，满足人们对智能生活的各种那个需求。智能家居控制系统为人们提供方便、舒适、快捷的生活方式。拥有广阔的应用市场，市场发展前景广阔，市场潜力巨大，是各大国家大力发展的智能产业之一^[1]。智能住宅已经成为人们追求的一种高质量生活的的重要组成部分。

在现在智能化每个国家都在大力发展的前提下，智能家居控制系统是非常重要的组成部分。我国也抓住机遇，积极迎接挑战，同时启动智慧城市发展规划，大力发展智能家居控制系统。智能家居控制系统的绿色化，智能化同时也符合我国实行节能减排、保护环境、节约资源、合理规划等可持续发展的要求。在国家大力推进智能系统的同时，相信智能家居控制系统在智能系统中会有更快的发展。