智能家居設計精選(九篇)

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第1篇：智能家居設計范文

【關鍵詞】 智能家居 分享閱讀 兒童

隨著智能設備的普及，人們越來越依賴智能設備，智能家居也越來越多的被人們所接受?？萍伎梢蕴岣呱a力提高生活質量，可以生產出更多更好的優(yōu)質的產品來改善人類的生活條件，智能家居作為未來家居設計的目標和趨勢，我們需要投入時間和精力去研究，使科技更好地為人們服務。

分享閱讀是很多幼兒園和早教機構認可的概念，在實踐中有很強的操作性和應用性。是荷蘭教育家Holdaway首創(chuàng)的一種成人與兒童互動式的早期閱讀法，主要指利用心理學家和教育學家根據兒童認知規(guī)律編寫的分享閱讀材料，配合分享閱讀教育方法，在家庭或者幼兒園實施的一種不以學習為直接目的、類似游戲的閱讀活動。分享型智能家居就是將“分享閱讀”這N幼兒早期閱讀習慣培養(yǎng)模式和理念與智能家居設計結合起來，然后通過分享型智能家居產品的引導，幫助兒童養(yǎng)成好的行為和習慣。

在目前智能家居設計往往都以成人為主導的，現(xiàn)在通過研究兒童的行為心理等，獲取兒童對智能家居的需求，設計一個更加符合兒童成長發(fā)展的分享型智能家居。

一、目前國內外的研究現(xiàn)狀分析

（一）國內研究現(xiàn)狀分析 國內智能家居起步較晚，隨著智能家居概念的普及、技術的發(fā)展和資本的涌進，國內家電廠商、互聯(lián)網公司也紛紛登陸智能家居領域。但是國內智能家居發(fā)展仍是布局緩慢，重量級產品鮮少。大部分產品仍處于產品的初級階段，平臺化運作模式還未成型。針對特殊人群的智能家居產品目前只了解到有針對老年人的智能家居產品設計。

從產品形態(tài)來看的智能家居發(fā)展分為智能單品、不同產品聯(lián)動和智能系統(tǒng)集成三個階段。國內大部分廠商企業(yè)都是由智能單品進入智能家居市場，如小米的智能家居套裝。后兩個階段僅有少數(shù)起步較早、發(fā)展較好的公司做到了，如海爾打造的智慧生活。海爾依靠自身硬件設備，打造自己的別墅智能系統(tǒng)――智慧居。

（二）國外研究現(xiàn)狀分析 智能家居首先出現(xiàn)在1984年的美國。之后美國和部分歐洲國家在這方面處于世界領先地位，日韓和新加坡也緊隨其后。國外的各大運營商和互聯(lián)網企業(yè)紛紛推出自己的智能家居產品、系統(tǒng)。

國外運營商經過資源整合后，就會產生自有業(yè)務，推出自己的業(yè)務平臺、智能設備以及智能家居系統(tǒng)。如德國電信的Qivicon智能家庭業(yè)務平臺；終端企業(yè)發(fā)揮產品優(yōu)勢力推平臺化運作。如蘋果iOS 8中的Home Kit平臺。蘋果利用自身軟件與家居硬件對接，是蘋果設備成為智能家居的遙控器；互聯(lián)網企業(yè)通過收購智能家居設備制造商來進駐智能家居行業(yè)，如谷歌收購智能家居設備制造商Nest。

二、兒童需求和心理的研究與分析

兒童時期是人們智力開發(fā)、性格形成的重要階段，人成年后的個性、興趣、價值觀念、生活習慣、心理狀態(tài)、婚姻狀態(tài)以及人際關系都與兒童時期有著密切相關的聯(lián)系。所以為兒童成長期間營造一個有利于他們健康成長的智能家居環(huán)境是每個智能家居設計師的責任。

兒童對一件物品的喜歡與厭惡主要取決于他的感覺，智能家居作為兒童成長期間所處的一個與兒童密切相關的環(huán)境，其感覺特性就顯得格外重要。對于兒童來說，對智能家居的感覺主要來自于五感，包含視、聽、觸、嗅和味覺。

一件產品要想吸引兒童產生興趣，首先要擁有優(yōu)良、美好或新穎的感覺，這也是做好用戶體驗的第一步。兒童一般對智能家居的使用并無太多經驗，產品的外觀體驗就對其產生決定性影響。讓兒童產生興趣的產品會使兒童在使用期間心情舒暢開心，自然兒童會不斷主動去使用。

三、“分享型”智能家居的設計思維

（一）安全性和可靠性的提高 智能家居系統(tǒng)構件作為家庭使用的產品需要以安全性為首要目標。系統(tǒng)中各構件單元在室內的安裝應當具備高的安全性和可靠性。盡量減少維護和硬件的更換，從而降低對室內裝修成品的破壞。

（二）操作簡單易上手 智能家居重點還是在“智能”上，整體系統(tǒng)可以預設操作模式也需要在使用中對操作者的行為習慣進行學習，能夠優(yōu)化操作流程，使操作簡單快捷。特別是需要考慮到兒童的操作習慣，在用戶體驗上能夠做到因人而異。

（三）控制方式的多樣化 系統(tǒng)的控制不能僅僅有一套操作方式，可以結合聲光電等融入各類的感應控制等?，F(xiàn)在智能穿戴設備的發(fā)展完全可以進行遠程的系統(tǒng)控制。如何結合兒童的行為特點，針對兒童設計一套適合他們操控的操作方式是設計師需要解決的問題之一。

（四）成本的合理化 雖然現(xiàn)在我國未來的智能家居市場很大，但是智能家居產品的購買、安裝、使用成本是設計中必須考慮的部分。只有將成本控制在一個相對合理的范圍內，或者是能夠按照不同的消費群體劃分不同等級的智能家居產品，才能為潛在的消費群體所接受，這樣產品才會有強大的生命力和發(fā)展前景。

四、結語

在人們無比重視兒童成長發(fā)育的當今，智能家居可以為兒童提供一個更加適合其成長發(fā)育特點的家庭環(huán)境，促進家長與兒童的交流，通過合理的功能分類、操作技術優(yōu)化、增加操作途徑、合理控制成本等方法，提高智能家居在兒童成長過程中的影響力，使高科技更為有效地為兒童成長服務。

【參考文獻】

[1] 付蔚，童世華，智能家居技術[M]，北京：科學出版社，2016.4.

[2] 徐峰，基于Android平臺的智能家居客戶端系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[D].北京郵電大學，2012.

第2篇：智能家居設計范文

家庭作為生活的最基本單位，家居的更新?lián)Q代在趨近智能化的今天顯得尤為重要。隨著科技的迅猛發(fā)展、人們物質生活水平的不斷提高，傳統(tǒng)的家居生活已經無法滿足人們日新月異的要求，人們越來越夢想著家居生活能夠更便捷、簡單、高效、安全和舒適。智能家居的出現(xiàn)讓這一問題的解決成為可能。因此本文針對智能家居目前及未來在室內設計中應用情況進行了簡要說明。

關鍵詞：

智能家居；室內設計；應用

目前，智能家居的形式正在被人們所了解和接受，越來越多的裝修公司在做室內設計時會采用到智能家居設計。智能家居形式不斷發(fā)展，智能化的設計在房屋裝修設計過程中的應用不盡相同，因此對智能家居在室內設計中應用的研究具有鮮明的現(xiàn)實意義。

一、智能家居

智能家居是現(xiàn)代計算機信息技術與傳統(tǒng)家居體系結合的產物[1]。家庭成員可以根據自身需要，通過計算機、網絡通訊技術將手機、遙控器與燈光、電視等設備相連，再通過網絡化綜合智能控制和管理，依照事先設定的指令完成一系列操作，從而方便生活。智能家居作為一個新興產業(yè)，隨著智能家居市場的推廣普及產業(yè)前景必然是光明的。國內優(yōu)秀的智能家居生產企業(yè)越來越重視對智能家居市場的研究，特別是對企業(yè)發(fā)展環(huán)境和客戶需求趨勢變化的深入研究。一大批國內優(yōu)秀的智能家居品牌迅速崛起，逐漸成為智能家居產業(yè)中的翹楚。智能家居從人們最初的向往，到今天真實的走進了人們的生活，經歷了近12年的發(fā)展，經歷了一個艱難的過程。

二、智能家居在室內設計中的應用

現(xiàn)代房屋裝修重點包括臥室、廚房、衛(wèi)生間等，當然智能家居在這些方面的應用是有所差別的。

1、智能家居在臥室的應用

臥室作為家庭休息的必要部分，臥室的設計就要求其具有相當程度的舒適性。因此在臥室的智能化設計上需要充分考慮臥室內的照明情況和空氣質量。從室內照明這個角度出發(fā)，現(xiàn)代智能設計通常采用雙路開關來控制主臥和客臥的兩路燈光。在臥室燈光的設計上可以像現(xiàn)在大多數(shù)KTV一樣設置多種情景模式，比如看書模式、浪漫模式、睡眠模式、起夜模式、全亮模式等。如果家庭成員選擇在臥室內看書，只要按下床頭燈的看書模式，室內的燈光就會變得明暗適中；如果選擇浪漫模式，室內的燈光就會忽明忽暗，來回閃爍；如果選擇起夜模式，臥室通向衛(wèi)生間的燈就會依次慢慢點亮，隨后再依次暗下來，回來時也一樣，直到你躺在床上按下睡眠模式，室內的燈就全部熄滅[2]。當然，說到室內光亮就不得不說到窗簾。現(xiàn)在智能家居設計通常會采用自動窗簾對室內采光的強度、角度進行控制，窗簾由單片機控制、電動機驅動，住戶可以利用遙控裝置來設定窗簾拉合的時間，這樣就可以根據一天中太陽在各個方位的時間來設定遙控裝置，從而實現(xiàn)窗簾的自動拉合。從空氣質量這個角度出發(fā)，智能家居設計會采用在室內安裝控制系統(tǒng)的方式來提高室內的空氣質量。比如，借助遙控裝置，業(yè)主可以對待定時間段室內氧氣含量進行控制，到這個時間點室內的控制系統(tǒng)會自動輸送氧氣，從而實現(xiàn)臥室內空氣的持久清新。

2、智能家居在廚房的應用

隨著智能家居被廣泛認知，人們在對廚房進行裝修時也提出了新的要求，智能廚房開始的被人們所需求，廚房的智能化設計形式也在慢慢發(fā)生改變。廚房作為家庭享受三餐的必備房間，在對廚房的智能化設計上需要充分考慮到廚房衛(wèi)生問題和廚房的安全問題。因此，從廚房的衛(wèi)生角度出發(fā)，智能家居設計可以在廚房安裝一個垃圾處理器，通過條件設定，將垃圾進行分類回收?？苫厥辙D化的一類還可以安裝轉化裝置，將垃圾裝換成其他能源，實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保[3]。從廚房安全角度出發(fā)，可以安裝智能檢測裝置，嚴格監(jiān)控廚房內燃氣的泄露情況，一旦發(fā)現(xiàn)泄露情況立刻發(fā)出報警信號。同時，這種檢測系統(tǒng)也會嚴格檢測各個水龍頭的漏水情況，一旦漏水會立即向房主的手機發(fā)送短信通知。當然，智能家居對廚房食物烹飪的智能化是必不可少的。在廚房中使用智能電器，只要將做美食所需的食材按量放在智能電器里，輕按開關，即可坐享其成。

3、智能家居在衛(wèi)生間的應用

依照今天人們對于生活質量的要求，衛(wèi)生間不再是單純的用廁、洗澡的場所了，人們會越來越關注它的便捷、健康和舒適程度。從便捷的角度出發(fā)，在衛(wèi)生間的智能化設計上通常會采用紅外線感應器和無線開關控制來設置燈光。這樣的設置方便用戶在使用衛(wèi)生間的時候便利的燈光開啟，用戶不再需要親自觸碰開關，而是走進衛(wèi)生間內，燈自動亮起，馬桶等一系列設備開始工作，而當紅外線感應器感受不到有人活動的跡象，燈光設備就會自定關閉[4]。健康的角度出發(fā)，對衛(wèi)生間的智能化設計上可以安裝自動化設備。比如安裝智能馬桶，其功能的智能化十分強大，可以對如廁者進行溫水清洗處理，又可以對如廁者進行按摩，還可以對人體進行健康監(jiān)測，遠程醫(yī)療診斷系統(tǒng)能實時檢測使用者的尿樣并進行數(shù)據傳送，監(jiān)測健康情況。從舒適的角度出發(fā)，智能家居在對衛(wèi)生間的設計上可以通過安裝智能控制音樂系統(tǒng)，這樣用戶在洗浴或如廁時可以播放音樂、收聽廣播，用以減輕疲勞，轉換心情。

三、智能家居在未來室內設計應用上的發(fā)展

現(xiàn)代人對智能家居有了越來越多的了解，以前只能在展銷會上看到的智能家居設計逐漸走進了我們的生活，就目前的發(fā)展情況來看，未來的智能家居在室內設計上的應用將更加靈活多樣[5]。未來的智能家居在室內設計上空間將更加靈活，在不同的條件下，可以產生不同的虛實變化。未來的智能家居在室內設計上也將更加注重環(huán)保，以不同的監(jiān)控檢查設備對家庭的水、電、空氣、陽光等實現(xiàn)監(jiān)測管理，減少不知不覺中的浪費，實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保。未來智能家居將會呈現(xiàn)出感知更加智能化的趨勢。傳感技術不斷發(fā)展進步，智能家居傳感終端將對環(huán)境感應更加靈敏，加之以現(xiàn)代通訊技術的進步，未來的智能家居將通過4G手機完成可視對講，家電的遠程遙控。

四、結論

時代在進步，經濟在發(fā)展，科技在進步，人們對于生活質量的要求也在逐年提高。伴隨著家居生活水平的不斷提高，室內設計也在向著多元化趨勢發(fā)展，智能家居的問世，讓人們看到了便捷、舒適，環(huán)保的室內設計風向，盡管現(xiàn)在智能家居在室內設計上的應用還沒有實現(xiàn)大眾化，但是我相信，在今天這個科技迅猛發(fā)展的時代，智能家居在室內設計上的應用總有一天會走進千家萬戶。

作者：包穎 單位：長春理工大學光電信息學院傳媒藝術學院

參考文獻

第3篇：智能家居設計范文

關鍵詞：無線數(shù)據傳輸芯片；設計探討；接口

引言

人們大部分時間是生存在房屋內，房屋的功能影響著人們的生存質量，為了全面提高人們居住條件，滿足人們快的緊張生活需求，智能家居系統(tǒng)應運而生，智能家居系統(tǒng)主要依靠住宅平臺進行建設，智能系統(tǒng)是一套全新的系統(tǒng)，是近年來才大規(guī)模興起的高端科技，主要是通過與計算機結合，利用高度發(fā)達的網絡系統(tǒng)，把建筑內的安防、家電、娛樂及照明等設備進行連接，一個全系統(tǒng)折協(xié)調工作流程，使各個設備實現(xiàn)了相互作用與反作用，同時也能利用現(xiàn)場或遠程控制，使各設備進行工作與操作，實現(xiàn)家居環(huán)境的科技化、智能化和現(xiàn)代化，進一步提高人們生活質量。

1 智能家居系統(tǒng)發(fā)展

隨著現(xiàn)代科技的大發(fā)展大繁榮，創(chuàng)新技術不斷得到應用，為了滿足人們日益提高的物質生活需要，智能家居已經成為現(xiàn)代研究方向，其發(fā)展日漸強勢，智能家居完全滿足了人們日常生活起居需要，涉及到人們生活的各個方面，以其新穎優(yōu)異的特性為人們家庭起居帶來方便，這是一種全新的生活理念，是時展的必然要求，注定引領未來生活趨勢。人們在生活中對品味的追求一直沒改變，生活越來越細致，現(xiàn)代家居家用電器種類不斷增加，一些家電在功能設計上雖然完美，但在操作中卻顯得非常的繁瑣復雜，要想真正實現(xiàn)家電的方便、快速的操作目標，就需要有一個整體的配套系統(tǒng)對眾多電器進行管理與控制，設計開發(fā)人員利用了無線電通信技術和計算機控制等技術，通過無線智能家居控制系統(tǒng)設計開發(fā)，使所有的電器實現(xiàn)協(xié)調統(tǒng)一控制。在實際設計思路中，設計人員通過總體研究，把家庭中應用的電器進行連接，通過總線技術將家用電器、通訊設備以及家庭保安裝備等多種設備進行串聯(lián)，通過與信息技術的有機結合，確保家居連接到一個智能系統(tǒng)上，通過集中或分散監(jiān)控進行集中管理，實現(xiàn)家電的綜合功能展現(xiàn)，提高生活效率與質量。在進行設計時，不僅需要連接相關電器設備，更要在使用中與居住的環(huán)境形成配套，保證智能家庭設施跟現(xiàn)實中的居住環(huán)境相協(xié)調一致。不論怎樣，功能的實現(xiàn)主要依賴于智能家居控制系統(tǒng)中的家庭網絡控制器，家庭總線系統(tǒng)屬于這種家庭網絡控制器，利用它為使用者提供各種優(yōu)質高效的服務，同時居住地之外的外部環(huán)境也與之相通連。智能住宅的核心就是智能家居系統(tǒng)，因此，智能家居系統(tǒng)在智能家庭中處于異常重要的地位。

2 智能家居系統(tǒng)概述

在智能家居發(fā)展過程中，有兩種解決方案，一是有線方式，二是無線方式，這是當前普遍應用的兩種智能家居系統(tǒng)控制方法。智能家居需要的線路較多，有一些復雜的工程整體布線工程非常復雜，有線系統(tǒng)存在許多不足，比如較差的保密性、接入設備昂貴、不能充分滿足音頻與視頻信號傳輸、接線布線復雜等，這些問題嚴重阻礙著智能家居未來的發(fā)展，當前，這些問題也沒有得到更好的解決，將來，這些難題會伴隨4G網絡技術逐漸成熟而得到更好的改善。要想推進智能化發(fā)展，就需要在無線條件下的控制系統(tǒng)做文章，提高智能化科技化含量，無線方法是很多智能家居公司著眼解決的主要問題，通過研究形成更加智能的系統(tǒng)控制方法。無線工程有效解決了以上問題，雖然價格稍微高一些，但能夠充分解決布線問題，同時也滿足了4G需求，大大提高了系統(tǒng)的應用效果。

3 系統(tǒng)總體結構及工作原理

智能家居系統(tǒng)作為綜合性操控系統(tǒng)，有著廣泛的內容定義，主要包含不同類別家電設備、相關的接口設備、功能性主機和附屬設備，在智能家居中，主機和從機都有無線收發(fā)芯片，主機發(fā)出的信號能夠在一定范圍內由從機接收到，這種通過收發(fā)無線數(shù)據來構建小范圍的關聯(lián)性就是無線智能網絡。智能家居系統(tǒng)的網絡協(xié)議、系統(tǒng)軟件和系統(tǒng)硬件是主要內容，是當前無線智能家居控制系統(tǒng)開發(fā)時的關鍵。

系統(tǒng)工作原理較為復雜，簡要的說就是采用通用性模塊對設備進行網絡處理。網絡協(xié)議以OSI模型為標準，全面掌握好nRF24L01芯片特質。系統(tǒng)主機構建單片機核心，CPU是中心處理器，對相關信號進行集成，主要作用是處理系統(tǒng)產生的大量信號，通過集中分析與控制，發(fā)揮技術作用，做好系統(tǒng)設備硬件功能劃分，不同的硬件有不同的作用，要使各硬件產生關聯(lián)，形成交互通信能力，確保硬件設施互換性和互相操作性，在接口設計上，要統(tǒng)一協(xié)調，對不同的功能做好系統(tǒng)編程，保證了智能設備穩(wěn)定運行。

nRF24L01是一種2.4GHz單片射頻收發(fā)芯片，主要由頻率調制器、合成器、晶體振蕩器等組成，其拓展功能更加強大，nRF24L01作為全新型單片射頻收發(fā)器件，能夠有效地提供物理層數(shù)據及相關管理內容，對物理無線信道和MAC子層之間接口做了全面的定義。主要利用了FSK進行系統(tǒng)調制，由多個可調控頻道進行選擇，實現(xiàn)了跳頻及頻道切換，大大縮短了工作時間，避免出現(xiàn)局部干擾，使跳頻故障率減少。nRF24L01進行信道參數(shù)配置主要是利用了MCU串口作用，從機對接收的數(shù)據信息進行整理，對接方式主要是空中進行，執(zhí)行MCU的指示任務，對家電產生系統(tǒng)完整的操作控制。

4 設計思路

4.1 硬件電路設計

通過對2.4G網絡中控制中心的分析，我們看到不同的節(jié)點如同協(xié)調器節(jié)點，擁有節(jié)點的管理和2.4G網絡建立等任務操作功能。智能系統(tǒng)設計時，工作中，主要由控制中心節(jié)點處理相關接收到的信息內容，通過系統(tǒng)的分析處理，形成有效數(shù)據包，利用RS-232串口與PC機連接，顯示相應數(shù)據信息，對更改部分可以利用鍵盤進行有效輸入，液晶顯示部分能夠直觀看到工作狀態(tài)。

4.2 傳感器電路設計

傳感器是系統(tǒng)的主要部分，包括時鐘模塊、電源模塊、傳感器模塊、無線模塊，這些內容是傳感器節(jié)點硬件的關鍵。不同傳感器節(jié)點信息發(fā)出后，短時間內就會通過控制中心節(jié)點進行快速處理，利用nRF24L01無線模塊做好信息的全面接收，串口模塊發(fā)送信息至上位機，能夠直接進行數(shù)據下載。

4.3 串口通信單元設計

串口通信單元設計較為重要，如果設計不理想，則影響工作效果，STC12C5A60S2增強型51芯片存在串行口接口，利用3根通信線實現(xiàn)串行通信，輸送時使用TXD串行數(shù)據，接收時使用RXD串行數(shù)據，地線是GND信號，不同的線路有不同的作用，要進行明確標注，避免出現(xiàn)串線現(xiàn)象。

4.4 無線收發(fā)模塊

硬件只是設計要點的一部分，最主要是是在智能家居設計中，射頻片nRF2401的使用。功率放大器，頻率合成器，調制器以及晶體振蕩器這些功能模塊集中都放進芯片里面，確保射頻片能夠順利在2.4～2.5GHzISM頻段內正常運轉，利用設計好的程序配置通信頻道，保證相關輸出功率符合設計要點。nRF2401最大的優(yōu)勢在于，能夠同時使用同一天線，對不同頻道數(shù)據進行收集，做好準確接收。

5 結束語

無線智能家居控制系統(tǒng)越來越被人們重視，隨著科學技術的發(fā)展，智能系統(tǒng)必然成為人們生活首選。只有設計出使用方便、功耗超低的系統(tǒng)，才能有效提高系統(tǒng)的工作穩(wěn)定性與可靠性。

第4篇：智能家居設計范文

【關鍵詞】智能家居；室內設計；設計影響因素

智能化家居為傳統(tǒng)的室內設計平添了很多亮色，將人們帶領到了新的生活方式中。智能化家居利用計算機、網絡、布線等技術針對不同的個性需求，將室內的各個子系統(tǒng)有機地結合起來，實現(xiàn)了“以人為本”的家居理念。美國一家權威機構對全球智能家居市場進行調查，2003年的市場總值為4000多億美元?！敖ㄔO智能化小康示范小區(qū)”在《2000年小康型城鄉(xiāng)住宅科技產業(yè)工程項目實施方案》中被定為我國的重點發(fā)展方向[1]。

一、智能家居系統(tǒng)概述

1.1智能家居概念

將住宅作為平臺，利用各種網絡、信息和設備為手段，將系統(tǒng)、服務、管理有機地結合在一起，為人們提供更加舒適、安全、環(huán)保、高效的居住環(huán)境，這種住宅就是智能住宅，也稱為智能家居。

1.2智能家居系統(tǒng)的組成

智能家居系統(tǒng)主要包括信息處理、通信、驅動和外界信息接口四個模塊。其中信息處理主要是指對各個智能家居產品的信息進行匯總和處理之后，將結果輸送到驅動模塊；通信主要是指信息處理模塊給驅動模塊輸送處理結果所需要的中間介質；驅動主要是指接收到處理結果之后，將這些處理結果翻譯成為電器執(zhí)行的電平信號；外界信息接口主要是指內部電器共享的基礎上，與外部基于internet的資源共享[2]。

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【基金項目】重慶文理學院學生科研課題“基于現(xiàn)代智能家居系統(tǒng)的室內設計研究” （Y2013080）

【作者簡介】蘇雅，女，河北三河人，重慶文理學院美術與設計學院學生，主要從事室內設計研究。

1.3智能家居系統(tǒng)的功能

智能家居是以智能化理論為指導，通過計算機、網絡通信及多媒體等技術，利用家庭總線系統(tǒng)將家庭的安全、自動化、通信、文化等子系統(tǒng)的功能結合起來，使得住戶的家庭環(huán)境能夠更加安全舒適、方便快捷。

二、設計智能家居時要考慮的因素

2.1設計智能家居時要考慮住宅功能

智能家居的設計要更多的以住戶的需求為主導，使設計出的智能家居能夠最大限度的滿足人們方便、舒適的生活需求。當前智能家居的設計中已經有很多方面實現(xiàn)了這個目的。智能家居的遙控功能實現(xiàn)了一個遙控器控制家里所有的照明和電器；智能家居的集中控制功能省去了布線的麻煩，直接實現(xiàn)多種集中控制。智能家居中的還有許多更為高級的功能，比如通過電話實現(xiàn)遠程控制、房屋自動定時控制、利用網絡實現(xiàn)窗簾和空調等部件的控制、多功能統(tǒng)一的遙控器控制等。

2.2設計智能家居時要考慮性價比

性價比是智能家居設計中一個很重要的影響因素，不僅要是住宅功能強大，而且要做到價格合理、實惠，使智能家居能夠實現(xiàn)性能與價格的完美結合。一方面要有選擇性的采用需要的功能設計，另一方面要對同類產品進行價格比較，選擇性價比最高的產品，實現(xiàn)物美價廉。

2.3設計智能家居時要考慮變化性

在施工的具體過程中，總會有一些不可預料的因素的存在，會導致施工中出現(xiàn)各種變化，設計時要考慮到兼容性和可擴展性，為這些變化留有余地，不能夠讓智能家居的設計成為不可變更的設計。

2.4設計智能家居時要考慮復雜性

在智能化家居的布線設計中，要考慮到布線安裝要涉及到的成本和過后維護的問題，也要考慮到未來住宅功能擴展的因素。在布線安裝時要選擇簡便的、符合大部分人習慣的設計。

三、基于現(xiàn)代智能家居系統(tǒng)的室內設計

智能家居是一項涉及到建筑專業(yè)、供排水專業(yè)、電氣專業(yè)、建筑機構專業(yè)、暖通專業(yè)、工業(yè)設計和室內設計專業(yè)等多個專業(yè)的系統(tǒng)性的綜合工程。在智能家居的室內設計過程中要考慮到與傳統(tǒng)室內實際的差異，在觀念、程序、方法上與傳統(tǒng)的室內設計有所區(qū)別，把握其在智能家居設計中的特點[3]。

住戶一般情況下選擇智能家居無非是出于享受和喜好這兩個方面，一種是希望自己在繁忙的工作之余能夠享受智能家居帶來的輕松和舒適，另一種則是智能家居中部分產品的功能與住戶個人的喜好非常貼近。室內設計師要從這些信息中得到住戶的習慣、喜好、目的等重要信息，根據住戶的需求設計出更加合理、個性化的室內環(huán)境，使設計方案能夠具有更高的成功率。

3.1從室內風格分析室內設計受到的影響

不同的時代和不同的地區(qū)的特點，經過不同設計師的創(chuàng)作和表現(xiàn)就會出現(xiàn)不同的設計，漸漸地就會發(fā)展成為具有代表性的設計形式，這就形成了室內設計風格。

當前智能家居產品的外觀大部分都是具有現(xiàn)代感的，當戶主要求的室內設計風格是現(xiàn)代風格的時候，只需要要考慮如何將這些產品與室內氛圍較好地融合即可；但是當戶主所想要的室內設計風格不是現(xiàn)代化風格時，設計師在做室內設計的時候就要充分考慮到兩者之間的對比或者呼應，既要使智能家居產品不顯得過于突兀，又要使這些產品與整個的氛圍相融洽。

3.2從室內照明分析室內設計受到的影響

人們已經有了節(jié)約能源的認識，也知道室內照明對于能源的浪費，雖然人們有心節(jié)約能源，但是真正做出額外的努力的卻很少。在智能家居室內設計時，應該充分考慮到室內照明的能源節(jié)約問題，設計照明系統(tǒng)的時間性、區(qū)域性自動控制系統(tǒng)，使室內的照明能夠按照時間和區(qū)域的設置實現(xiàn)自動關閉。自動控制的設計要留有人工干預的可能，以更好地滿足住戶的需要。通過各種室內照明條件的設計，達到節(jié)約能源和戶主個性化表達的雙重目的。

3.3從室內色彩分析室內設計受到的影響

配色問題時室內設計色彩問題中非常重要的一個方面。各種色彩之間的相互搭配形成了色彩效果，相同的顏色放置在不同的背景之下也會出現(xiàn)不同的色彩效果。根據色彩的敏感和依存的關系將色彩進行協(xié)調處理是配色的關鍵所在。

戶主對于智能家居的室內設計一般都會有很高的要求，當各類智能家居產品要放置到室內的時候，這些產品的顏色如何與室內其他的顏色相互協(xié)調成為了室內設計師需要重點考慮的問題。在室內色彩設計中要遵循兩個原則，一個是住戶個性化的要求，另一個是室內實際中各個要素色彩的靈活運用。

3.4從室內家具分析室內設計受到的影響

以電視柜為例來說明智能家居系統(tǒng)對家具造型和布置的影響。隨著電子產品的不斷發(fā)展，電視機的種類越來越多，比如液晶電視、背投電視、等離子電視等等，而且電視的尺寸也越來越大[4]。電視尺寸的變化影響了電視柜的尺寸，電視機橫向上越來越寬，使得電視柜為了適應電視機也變大越來越長，電視機豎向上越來越高，為了能夠適應人們觀看的需要，電視柜變得越來越低。有些家庭用地臺和隔板代替了傳統(tǒng)意義上的電視柜，還有些家庭將電視懸掛在墻上，客廳中不再放置電視柜。

3.5從室內陳設分析室內設計受到的影響

照片、字畫、盆栽、玩具、收藏、裝飾、雕塑等物品的陳設都屬于室內陳設的范圍。智能家居系統(tǒng)中，電視、音響、電腦、空調等都是屬于室內陳設的范圍。在對這些智能家居系統(tǒng)中的室內陳設進行設計時，要考慮到這些產品的造型、色彩、功能，使得室內設計中這些陳設能夠與整個環(huán)境達到協(xié)調一致的效果。

智能家居使得進入到家庭的產品越來越多，像數(shù)碼相機等這些小件的產品可以被收納到櫥柜中，但是像打印機這樣大件的產品就會成為室內陳設。辦公用的打印機多為灰白機身，而現(xiàn)在家用的打印機為了適應室內陳設設計效果的需求，推出了彩色機身，能夠為室內色彩增加調色，營造室內環(huán)境的設計效果。

3.6從其他方面分析室內設計受到的影響

室內的空間布局也受到了智能家居系統(tǒng)的應用的影響，在一些戶型設計中，客廳、廚房和餐廳是一個比較大的、寬敞的、明亮的空間，在這個空間里可以根據住戶的需求設計一個供家庭娛樂使用的小區(qū)域[5]。

原先人們對于廚房臟、亂、差的隨著掙提成廚房的出現(xiàn)而得到了改變，廚房因此變得非常的整潔干凈，而且也對其他區(qū)域的環(huán)境質量的提升有一定的效果，使人們能夠更加舒適、高效的工作和生活。廚房所處的位置也發(fā)生了變化，不再是整個房屋的角落地帶，而是成為了房屋中比較重要的一個區(qū)域，與入口、客廳、餐廳都想通。還有人將廚房設計成為開放式的，直接與房屋的其他功能區(qū)域相連。

結 語

智能家居具有廣闊而長遠的發(fā)展前景，這是因為它能夠為人們提供舒適、安全、方便、有機的生活環(huán)境，能夠迎合人們的喜好。在智能家居不斷發(fā)展的同時，也對室內設計產生了很大的影響，使室內設計與傳統(tǒng)的相比發(fā)生了變化。這些變化就對室內設計師提出了更高的要求，要求設計師要綜合考慮風格、照明、色彩、家具、陳設等方面的因素，在于智能家居產品供應商的溝通的基礎上，設計出住戶滿意的智能家居室內設計方案。

參考文獻：

[1]王娟，蘭正彥.基于ZigBee無線傳感網絡的智能家居系統(tǒng)設計與實現(xiàn)[J].東華理工大學，2010，03（09）：19-24.

[2]李樂.基于嵌入式Web服務器和ZigBee的智能家居系統(tǒng)的研究與設計[J].林業(yè)機械與木工設備，2010，12（11）：11-13.

[3]徐峰，張利東.基于Android平臺的智能家居客戶端系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[J].北京郵電大學，2011，23（14）：19-26.

第5篇：智能家居設計范文

項目造價：20-30萬

智能系統(tǒng)：施耐德KNX-ElB智能控制系統(tǒng)

項目介紹：

成都蔚藍卡地亞位于雙流縣人民南路南沿線，總占地面積589畝，有2萬平米大型水景景觀，蔚藍卡地亞極力打造山體聯(lián)排別墅，曾在成都的豪宅別墅中堪稱“最美別墅”。

此項目中蔚藍卡地亞的這套1000平米的簡歐風格別墅，設計師通過運用施耐德KNX-ElB智能控制系統(tǒng)將其打造成智能、安全、時尚的智能化豪宅。此套別墅的家居智能控制系統(tǒng)，包括燈光控制，場景設置，背景音樂，智能安防，窗簾／百葉簾控制，遠程控制等。設計師所選用的智能化產品在此套智能家居設計中發(fā)揮了它們在功能、性能和外觀設計中的優(yōu)勢，極大滿足了家庭智能控制的各種需求。

各功能區(qū)域設計說明：

客廳

客廳是主人休閑的場所，在這里可以進行看電視、聚會等娛樂活動，因此燈光的照明效果尤其重要。此案例選用施耐德KNX-ElB系統(tǒng)帶紅外接收的多功能控制面板，讓你在進／出門的時候方便的控制整個別墅，使用遙控器或手動操作，只需一個按鍵的操作，便可調用各種活動場景。

客廳內的觸摸屏可以輸入圖形化的監(jiān)控界面，實時監(jiān)控樓內所有燈光及電動設備的開關狀態(tài)，在觸摸屏上您還可以自由開啟或關閉電動窗簾，可以設定場景模式，在關閉窗簾的同時打開燈光至預先設定的狀態(tài)。房間里的所有受控設備包括燈光、窗簾等都可以統(tǒng)一的在觸摸屏上控制或監(jiān)視其狀態(tài)。如果一層某個房間的燈忘記關閉，您都可以了如指掌并且輕松控制，靈活方便的控制家里所有回路。

控制回路：

共計多個回路，其中燈帶和陽臺燈使用開關回路進行控制，其余花燈、筒燈、射燈采用調光控制，客廳花燈用大功率調光模塊進行控制，兩個電動窗簾控制回路。

場景設置：

歡迎場景：門斤燈光緩緩點亮，客廳射燈緩緩點亮至50％。

聚會場景：當家庭聚會時，將窗簾自動徐徐拉上，吊燈、射燈開啟至90％，燈槽燈打開等。

電視場景：將燈光照明亮度進行合理的調節(jié)，自動將窗簾徐徐關閉，以適合電視觀看氛圍。電視播放完畢，燈光漸漸調節(jié)到適合亮度，將窗簾又徐徐拉開。

休閑場景：系統(tǒng)自動調節(jié)燈光照明，營造出一種多層次感的照明效果。

離家模式：依次關閉整個別墅的燈光。

背景音樂：

除了燈光、電動窗簾可以隨心所控之外，此案例選用泊聲背景音樂系統(tǒng)，只要在每個房間裝有背景音樂的吸頂喇叭，您就可以聽到自己喜歡的音樂。

餐廳

餐廳是用餐的場所，KNX-EIB系統(tǒng)設計多路帶層次感的可調光燈具，進行多種就餐燈光場景的組合，營造出不同的燈光照明氛圍，在這里安裝一個八鍵面板開關，可遙控進行燈光場景的調用或單路燈具的調光控制。

控制回路：

共計多個回路，其中燈帶和中廚燈使用開關回路進行控制，其余花燈、筒燈、射燈采用調光控制，花燈用大功率調光模塊進行控制。

場景設置：

中餐場景、西餐場景、早餐場景、備餐場景、打掃、酒會等場景。

多功能休閑廳

多功能廳是家庭娛樂的焦點，是主人們觀看大片、休閑聚會的最佳場所，利用智能燈光控制系統(tǒng)對燈具進行控制，只需使用搖控器就能很方便對各種使用環(huán)境進行控制。

控制回路：

共計六個回路，其中1個燈帶使用開關回路進行控制，4個射燈回路采用小功率調光模塊進行控制，1個花燈用大功率調光模塊進行控制。

場景設置：

入場場景、電影場景、休息場景、退場場景等。

臥室

系統(tǒng)設計多路燈光照明回路(包括：臺燈、落地燈、吊燈、暗藏燈帶、夜燈等)，KNX-ElB系統(tǒng)安裝一個八鍵面板開關和觸摸屏，可以使用手動或遙控器控制，多種燈光的調光效果，可以組合出各種各樣層次感的燈光場景，營造出豐富多彩的燈光變化效果和浪漫溫馨的照明氛圍，也可以聯(lián)動電動窗簾的開啟和關閉控制。墻上的面板開關上的指示燈可設成常亮狀態(tài)，當在黑暗的環(huán)境下，主人也可以很快的找到開關去開燈。

在這些區(qū)域配置KNX-EIB的多功能智能控制面板，帶紅外接收口：配以KNX-EIB的手持式紅外遙控器，使你坐在沙發(fā)上就能隨心所欲地改變燈光場景。

控制回路：

共計九個回路，其中6個回路使用開關回路進行控制，1組窗簾回路，2個射燈回路采用小功率調光模塊進行控制，1個花燈用大功率調光模塊進行控制。

第6篇：智能家居設計范文

關鍵詞： Arduino單片機；LD3320模塊；Zigbee模塊；HR911105A模塊

中圖分類號：TB 文獻標識碼：A

doi：10.19311/ki.1672-3198.2016.11.146

1引言

隨著科學技術的不斷進步及對生活質量的要求不斷提高，人們在選擇和使用家用電器時，已從單一功能的傳統(tǒng)家電轉向智能化家電。利用智能家居控制器可以提供多種家電智能控制方案，使家居的主人更加享受家庭生活，且使他們處理家庭事務，更快、更方便，為他們提供更加適宜的生活空間。然而智能家居市場錯綜復雜，現(xiàn)有的智能家居系統(tǒng)很難實現(xiàn)真正意義上的智能性，再加上智能設備的多樣性、智能系統(tǒng)的兼容性、價格不菲等諸多因素使得智能家居很難真正走入大眾的生活。

本文根據現(xiàn)代生活對居住環(huán)境的便捷性、安全性、舒適性等方面的需求，設計一種新型多功能智能家居控制器，實現(xiàn)家居電器的低功耗、高可靠性、可擴展性、靈活性的無線傳輸和遠程控制。

2總體方案

智能家居控制器總體方案框圖如圖1所示，整個系統(tǒng)主要由主控制器、無線傳輸模塊、語音識別模塊、網絡接口模塊和無線發(fā)射/接收模塊組成。

主控制器選用性價比較高的Arduino單片機模塊；語音識別模塊負責語音指令的采集、識別以及語音報警；網絡接口模塊負責手機終端與主控制器之間的網絡通信；無線傳輸模塊負責接收室內溫濕度、可燃氣傳感器的實時監(jiān)測信號，并上傳給主控制器；無線發(fā)射模塊負責發(fā)射主控制器發(fā)出的家居電器控制命令，無線接收模塊則接收命令并傳給執(zhí)行模塊。

3硬件設計

3.1主控制器模塊

主控制器模塊Arduino Mega2560是美國Atmel公司2013年最新推出的一款易用型開源控制器，以ATmega2560-16AU單片機為核心。

主控制器模塊電路主要包括：單片機最小系統(tǒng)和下載程序接口。單片機最小系統(tǒng)包括：單片機、電源電路和復位電路。

ATmega2560-16AU單片機資源豐富、性價比高，16MHz的晶振，處理速度可達20MIPS，同時具有54路I/O口、256KB Flash Memory、8KB SRAM、4KB EEPROM、4路UART接口。主控制器模塊可以通過3種途徑自動選擇供電方式（外部直流電源供電、電池供電和USB接口供電），同時提供了自動復位設計，可以通過Arduino軟件下載程序自動復位。

主控制器模塊上的單片機已經預置了bootloader程序，可以直接通過單片機上ICSP header直接下載程序。

3.2語音識別模塊

系統(tǒng)的語音識別模塊采用ICRoute公司的高性能LD3320語音識別芯片，它集成了語音識別處理器和外部電路，可對語音信號進行捕捉、識別、處理和播報。

LD3320芯片內置16位A/D轉換器、16位D/A轉換器和和功放電路等接口，且不需要外接任何輔助的Flash芯片，RAM芯片和A/D芯片等，可直接實現(xiàn)語音識別、聲控和人機對話功能。識別的種類包括單字，詞組等，語音識別率比較穩(wěn)定，準確率也比較高。

語音識別模塊與單片機的接口方式采用并行接口，其控制信號、中斷返回信號均與單片機直接相連。語音識別的工作原理為：首先對輸入的聲音進行頻譜分析后，再提取語音特征信息，最后將訓練模板中的數(shù)據與特征信息進行匹配，輸出識別結果。

3.3無線收發(fā)模塊

本系統(tǒng)中運用315M無線模塊來完成單片機與設備之間的“通信”作業(yè)。通過315M無線模塊對信號進行采集、發(fā)送/接收、傳遞。

315M無線模塊分為數(shù)據發(fā)射模塊和接收模塊。

數(shù)據發(fā)送模塊具備較寬的工作電壓，最佳工作電壓為12V，可最遠傳輸至500米。采用ASK方式調制，可延長使用期。傳輸距離因實地環(huán)境不同而不同，主要受調制信號，發(fā)射電壓，接收機靈敏度等因素影響。

接收模塊在一定程度上僅僅是一種組件，只有和發(fā)送電路、單片機組合時才有效。接收模塊可在電路設計中靈活的滲入，以達到減小干擾，保證信號的穩(wěn)定性。

3.4無線傳輸模塊

本設計系統(tǒng)中zigbee無線傳輸模塊用于煙霧、溫濕度傳感器和arduino模塊之間信息“交互”。

Zigbee是一種短距離、低速率的無線組網技術。在zigbee網絡內，設備之間通信穩(wěn)定，無需人為設定，抗干擾能力強。

Zigbee模塊提供SMT與DIP接口，可直接連接TTL接口設備，實現(xiàn)數(shù)據透明傳輸功能，通信距離遠。最大的亮點是zigbee技術可自組網。通過動態(tài)路由和網絡拓撲結構，數(shù)據可穩(wěn)定傳輸至目的地。

4軟件設計

軟件設計基于Code Composer Studio IDE集成開發(fā)環(huán)境和Keil C51語言。軟件模塊主要有：主函數(shù)、語音報警子函數(shù)、網絡接口子函數(shù)、無線傳輸子函數(shù)和無線收發(fā)子函數(shù)等。

4.1主函數(shù)流程圖

通過語音識別模塊LD3320進行語音識別與播報，模擬信號通過arduino模塊轉化為數(shù)字信號給315傳輸模塊，然后繼電器接收，做出指定“動作”，見圖2。

4.2語音報警子函數(shù)

通過煙霧傳感器收集信息，將信號經zigbee模塊傳輸?shù)絘rduino，進而將信號轉換為LD3320模塊可識別的數(shù)字信號，完成語音報警，如圖3所示。

4.3網絡接口子函數(shù)

手機/PC的信號通過云端發(fā)送至HR911105模塊，進而arduino捕獲信號并轉換為數(shù)字信號傳輸給語音模塊完成報警工作，如圖4所示。

5總結

本項目結合新興的物聯(lián)網技術和現(xiàn)有的多媒體信息化手段，設計一種新型多功能智能家居控制器，通過語音、手機、PC設備和移動網絡等多種方式來無線遠程控制家用電器，實現(xiàn)多種方式一體化控制；被控家用電器與總控制器之間采用無線通訊方式連接；同時，兼?zhèn)浼彝セ馂谋O(jiān)測，語音網絡警報功能，真正體現(xiàn)智能家居的內涵，讓家用電器與我們人類之間的溝通變得更加簡單、快捷、高效。

參考文獻

[1]嚴曉華.現(xiàn)代通信技術基礎[M].北京：清華大學出版社，2010.

[2]蔣挺，趙成林.紫蜂技術及其應用[M].北京：北京郵電大學出版社，2010.

[3]王福瑞.單片微機測控系統(tǒng)設計大全[M].北京：航空航天大學出版社，1998.

[4]王靜霞. 單片機應用技術[M].北京：電子工業(yè)出版社，2013.

[5]趙秀珍，單永磊.單片微型計算機原理及應用技術[M].北京：中國水利水電出版社，2002.

第7篇：智能家居設計范文

關鍵詞 樹莓派 ZigBee 智能家居

中圖分類號：TN873 文獻標識碼：A

智能家居作為一個新興產業(yè)，正于一個成長發(fā)展期，技術的發(fā)展更新正是物聯(lián)網智能家居發(fā)展方向。當前，智能家居系統(tǒng)尚未有統(tǒng)一的行業(yè)標準，其控制方式也形式多樣，但有線連接控制的方式居多，與無線相比，安裝工作和使用維護的方便性都要遜一籌。隨著近兩年Wi-Fi、藍牙和ZigBee等技術突飛猛進地發(fā)展和廣泛應用，無線技術和設備已帶給人們諸多便利，悄然改變著人們傳統(tǒng)的生活習慣。本方案在現(xiàn)有智能家居技術的背景下，研究無線智能家居的控制。

1 主要開發(fā)設備及環(huán)境

1.1 系統(tǒng)控制設備

本方案以當前迅速興起的樹莓派（Raspberry Pi）作為系統(tǒng)控制設備。它是一款基于Linux系統(tǒng)的、只有一張信用卡大小的卡片式計算機，內存為256M、CPU為ARM1176JZF-S，具有多媒體處理能力，具有體積小、價格低廉、功能強大的特點。通過通用端口（GPIO）來控制外連設備，簡單的說就是給其26個針腳賦值高低電平，以達到對外部設備的控制。

1.2 無線通信設備

隨著物聯(lián)網的發(fā)展，衍生出來的無線連接方式多種多樣，紅外、藍牙、Wi-Fi和ZigBee等都已成為開發(fā)人員研究方向。與藍牙等相比，ZigBee在家庭自動化控制中，在功耗、距離和組網容量、時延短等方面稍有優(yōu)勢，而Wi-Fi則在連接互聯(lián)網、智能手機和個人電腦方面表現(xiàn)更好，因此本方案設計使用了兩種無線通信技術：Wi-Fi和ZigBee。

2 系統(tǒng)設計

2.1 總體設計目標

圖1：系統(tǒng)架構圖

本方案的目標是通過樹莓派作為服務控制器，與ZigBee（協(xié)調器）通過串行端口直連通信。樹莓派通過端口通信控制ZigBee協(xié)調器向ZigBee路由器發(fā)送控制命令，然后由與設備直連的ZigBee路由器控制設備的關斷與開啟。另一端，由樹莓派通過Wi-Fi網卡與家庭路由器進行無線連接，從而使樹莓派前端可以接入網絡。一旦設備接入網絡，手機客戶端可以通過APP聯(lián)網接入樹莓派控制系統(tǒng)，普通PC電腦也可以憑身份信息通過登錄客戶端頁面進行控制。其系統(tǒng)架構如圖1所示。

2.2 子模塊設計

本設計方案以智能家居系統(tǒng)的常用功能的子模塊――智能燈光控制、智能門禁、智能窗簾控制進行設計驗證，下面以窗簾控制子模塊為例進行詳細的設計介紹。

2.2.1 窗簾控制子模塊的硬件設計

窗簾采用兩個減速馬達作為動力裝置，兩條傳動線作為傳動裝置，兩個帶軸承的支柱作為轉子固定。馬達型號為N20減速長軸電機馬達，軸長26毫米，軸徑為3毫米，減速比為1：298，轉速為100RPM，工作電壓為12V，第三方供電，引入繼電器。但為了實現(xiàn)電平控制正反轉，采用兩個繼電器。

首先將N20馬達的異側端分別相連，然后將繼電器1和繼電器2的其余兩個端口按圖3與第三方電源（9V/1A）電源相連。VCC接5V控制電壓，GND接地，IN1、IN2為控制端口。兩個繼電器的常閉端口分別為J1和GND、J2和GND，當控制端口IN1、IN2為低電平時，J1、J2和GND相連，減速電機不轉動。當IN1為高電平IN2為低電平時，繼電器1接通VCC和J1，左側減速電機順時針轉，右側減速電機逆時針轉，窗簾呈開啟狀態(tài)；當IN2為高電平IN1為低電平時，繼電器2接通VCC和J2，左側減速電機逆時針轉，右側減速電機順時針轉，窗簾呈關閉狀態(tài)。

2.2.2 窗簾控制子模塊的驅動設計

窗簾設計的目標是要實現(xiàn)開閉實時控制?？刂崎_關設計為三種狀態(tài)：開、關、停。當按 “開”時即接通電源，左電機順時針轉動，右側電機逆時針轉動，從而窗簾內傳動帶拖著窗簾滑輪打開窗簾；反之，當按“關”鍵時，兩電機轉向相反，關閉窗簾；按“?！辨I，則供電終止，窗簾停在當前位置。

同時，為了避免窗簾全開或全閉時電機繼續(xù)轉動，系統(tǒng)還設計自保護功能，即根據電機角速度 、半徑R、窗簾最大開合距離S、窗簾當前開合距離S′（0≤ S′≤S），可以計算最大轉動時間T和已經轉動t，T為門限值，當t=T時則自動停止。其計算公式和系統(tǒng)工作流程圖如公式（1）和圖2所示。

最大轉動時間： （下轉第163頁）（上接第160頁）

（1）

圖2：窗簾控制流程圖

2.2.3 系統(tǒng)總體設計

總體接線示意圖如圖3所示。其中包括了樹莓派、ZigBee協(xié)調器、ZigBee路由器、繼電器模塊、調光模塊等。樹莓派RX端和ZigBee CC2530芯片的TX端相連，TX端和ZigBee的RX端相連。樹莓派通過串口通信方式控制作為協(xié)調器的ZigBee（C）向作為路由器的ZigBee（R）發(fā)送控制命令，從而ZigBee（R）可以通過它的P00、P04、P05、P06、P07口分別控制電燈、電磁鎖、窗簾的繼電器工作，進而控制各種設備的狀態(tài)。

3 實驗情況及結論

實驗測試時，先通過樹莓派終端將系統(tǒng)初始化，建立好服務器控制端，通過ZigBee組網連接好子模塊設備，通過Wi-Fi連接家庭局域網，然后分別通過PC機和手機APP訪問控制，實驗驗證，本設計方案可以順暢運行。

本方案集智能家居控制、安全環(huán)境監(jiān)測于一身，是一個方便、舒適、安全的無線智能系統(tǒng)。此外，當下智能家居系統(tǒng)的設計成品還相對較少，成本高，普及率還比較低，本方案設計采用樹莓派作為控制服務器，附加一些繼電器控制設備開斷，也很好地降低了成本預算，而且系統(tǒng)設計了電腦端上位機和手機端軟件，更加貼合當下的時尚控制理念。

圖3：系統(tǒng)總體接線示意圖

第8篇：智能家居設計范文

關鍵詞：智能家居；窗簾控制；單片機；無線控制

中圖分類號：TN07 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2017）08-0256-03

智能家居行業(yè)發(fā)展越來越快，智能窗簾作為智能家居系統(tǒng)中的重要組成部分逐漸引起大家的關注。季節(jié)不同、天氣不同、以及溫度變化或上下班的時段等都對窗簾的打開與閉合的操作是不一致的，這對于智能家居中窗簾的控制提出了不同的需求。因此，設計合理的智能窗簾控制系統(tǒng)已經迫在眉睫。

1系統(tǒng)工作原理

智能窗簾是帶有一定自我反應、調節(jié)、控制功能的窗簾。如根據室內環(huán)境狀況自動調光線強度、平衡室內溫度等。能給居住環(huán)境帶來更好的舒適度和安全感，此外，還能將被動靜止結構轉變?yōu)榫哂心軇又腔鄣墓ぞ?，提供信息交換功能，給生活帶來諸多便利。

本文主要完成對系統(tǒng)執(zhí)行機構的控制和信息處理。系統(tǒng)主要MCU主控模塊、光敏電阻傳感器模塊、溫度信息采集模塊、無線發(fā)射與接收模塊、數(shù)碼管顯示模塊以及LED指示燈組成。

無線控制：該模塊的功能是用戶通過上位機利用無線發(fā)射與接收模塊發(fā)送指令控制窗簾的開關。

環(huán)境自動控制：智能窗簾控制系統(tǒng)以光照和溫度傳感器檢測到的信號作為輸入信號，模擬窗簾小燈（LED指示燈）作為信號輸出執(zhí)行器件，單片機實現(xiàn)對其進行控制。其硬件框圖如圖1所示。

2核心硬件電路設計

2.1光敏電阻傳感器模塊

利用單片機結合光敏電阻傳感器作為光照采集器，可以檢測外界光強度。其工作原理圖如圖2所示。單片機控制模擬窗簾小燈的亮滅。實現(xiàn)窗簾的打開與關閉。

2.2溫度傳感器模塊

溫度模塊采用DS18820溫度傳感器。它能直接讀出被測溫度，并且可根據實際要求通過簡單的編程實現(xiàn)9～12位的數(shù)字值讀數(shù)方式，它采用3引腳TO-92封裝，溫度測量范圍為-55℃～+125℃，編程設置9～12位分辨率。其實物圖如圖4所示。

2.3無線發(fā)射與接收模塊

無線發(fā)射與接受模塊采用NRF24L01模塊，它是一款單片無線收發(fā)器芯片。工作在2.4～2.5GHz ISM，可以通過SPI接口設置輸出功率頻道選擇和協(xié)議?？梢酝ㄟ^上位機控制單片機IO口輸入信號，從而實現(xiàn)對智能窗簾的遠程控制。

3系統(tǒng)軟件設計

系統(tǒng)軟件設計包含了基本模塊子程序和智能控制子程序兩大部分，其中基本模塊子程序中含有晶振電路、復位電路、按鍵電路，下載電路，AMS1117（5V轉3V）電路，LED電路模塊、數(shù)碼管驅動電路等，智能控制子程序中含有光控、溫控與無線控制以及操作界面等的設計模塊。主程序構成無限循環(huán)，在系統(tǒng)初始化后，循環(huán)掃描各個功能模塊，并完成各個子程序之間的聯(lián)系任務，達到聯(lián)合有序的控制。

軟件設計主要是模塊化編寫的，包括：光照強度子程序、DSl8820子程序、NRF24L01子程序、LED數(shù)碼管顯示模塊子程序。在軟件方面，以C語言驅動各模塊工作，實現(xiàn)各模塊的協(xié)調工作，硬件方面采用PROTUES軟件進行仿真。

主程序構成無限循環(huán)，主要完成單片機初始化，關中斷，按鍵掃描，判定是否為自動模式等功能。流程圖如圖7所示。

啟動主程序，先模塊上電為自動模式，接著初始化NRF24L01，讀取溫度數(shù)據；然后判定操作模式。如果為自動模式則ZIDONG=0；如果為手動模式則ZIDONG=1。自動模式下對環(huán)境數(shù)據進行判定，控制LED燈閃爍。手動模式下則通過上位機操作執(zhí)行相應的工作。如果都不是，則是復位鍵，進行復位操作。

4調試

1）智能窗簾控制系統(tǒng)基本功能的實現(xiàn)：系統(tǒng)的啟動和初始化是否正常，各個模塊的啟動是否正常，工作狀態(tài)是否穩(wěn)定；按鍵控制是否靈敏、數(shù)碼管顯示是否正確；能否通過按鍵設置窗簾開啟或關閉的溫度閾值，并能通過數(shù)碼管顯示；按鍵能否切換控制模式；按鍵能否控制窗簾的限位開關。

2）對具體功能進行調試：系統(tǒng)能否讀出當前環(huán)境所需要的參數(shù)，并根據參數(shù)自動開關窗簾；是否迅速響應上位機按鍵發(fā)出的信號，達到無線手動開關窗簾的要求。單片機正常運行之后，能否按鍵復位，燈的暗弱是不是突變。

第9篇：智能家居設計范文

【關鍵詞】智能化社區(qū)、家居智能化

1.前言

以信息為主要特征的二十一世紀的到來，各種信息產業(yè)飛速發(fā)展，地球逐步成為隨時實現(xiàn)資源共享的地球村。未來學家沃爾夫?倫森曾說，人類在經過農耕、工業(yè)、電氣化等時代后，將進入關注夢想、精神和生活情趣的新社會。未來的生活環(huán)境，將在智能化的輔助下表現(xiàn)得更加完美和舒適。

顯然，在科技進步的道路上，家居智能化便是新時代科技在每個普通人身邊最直接的體現(xiàn)。

2.智能化社區(qū)及家居智能化概念分析

2001年，國家建設部住宅產業(yè)辦公室提出一個關于智能化小區(qū)的基本本概念：“利用4C（即計算機、通信與網絡、自控和IC卡），通過有效的傳輸網絡，將多元的信息服務與管理、物業(yè)管理與安防、住宅智能化集成，為住宅小區(qū)的服務與管理提供高技術的智能化手段，以期實現(xiàn)快捷高效的超值服務與管理，提供安全舒適的家居環(huán)境”。這僅僅是一個現(xiàn)階段的基本概念，在用戶的自身體驗中，智能化社區(qū)或家居智能化更直接的感受，是對所在居住環(huán)境的全方位掌握。

比如：家電設備可以定時開關，燈光、窗簾可以根據你的需要進行自動開關；家中安防設備可以根據設定進行布防警戒，如果發(fā)生警情，報警信號會直接送到小區(qū)的安防管理中心與用戶的手機，物業(yè)立即前往處理，并向業(yè)主告知處理結果；如果需要在外面控制家中的空調或熱水在主人到家前提前工作，則手機或指定電腦便可完成。一切生活便利盡在掌握。

而智能化社區(qū)不僅體現(xiàn)在單個家庭的家居智能化的實現(xiàn)，更重要的是打造全方位的交流互動的社區(qū)生活。它不僅體現(xiàn)在業(yè)主意見的及時傳達，物業(yè)處理的快速性有效性，也更多的讓物業(yè)傳遞更多的咨詢和服務。比如每月費用的詳單可以發(fā)送到每個業(yè)主，小區(qū)的大事小情都可以在業(yè)主家中的終端上滾動顯示。更高級別的交流還可以集成小區(qū)周邊的商戶信息，與商戶簽訂服務入網協(xié)議，可以讓業(yè)主在家足不出戶便能預定服務，或購買商品。物業(yè)依此合作方式向商戶收取一定費用，便可穩(wěn)定有效的將服務延續(xù)下去。

3.智能化社區(qū)及家居智能化的案例解析

智能化社區(qū)與家居智能化的實現(xiàn)程度，目前在國內還未到達國人理想的水平。大多數(shù)小區(qū)項目都是選擇部分功能進行建設，并以業(yè)主的家居智能化作為建設重點。智能化社區(qū)尚在探索階段，尚未形成成熟模式。

當前的家居智能化的設計，主要體現(xiàn)在對講、門禁、安防、燈光、窗簾、空調、電器、背景音樂等方面，并采用互聯(lián)網、局域網絡、無線載波等各種連接、布線的形式將系統(tǒng)集成起來。

每個公司產品定位不一樣，對家居智能化的投入也有比較大的差異。家居智能化在現(xiàn)階段，初期的一次性投資比較大。這就決定了開發(fā)商需要選擇最具性價比、業(yè)主感受最優(yōu)的項目進行投資。以某一大型房地產公司的家居智能化方案進行分析：

（1） 燈光的控制：燈光控制的設計及實現(xiàn)，需要選擇特定的控制軟件，甚至控制設備，造價也比較高，選擇均個性化程度較高。如統(tǒng)一標準既昂貴也浪費。

（2） 電器的控制：主要控制對象：客廳及主臥的電視、音響；全屋空調；車庫門（別墅）；窗簾；新風?？蓪崿F(xiàn)：

（a）在總控及臥室分控均能一鍵開閉客廳及臥室的電視、音響。

（b）空調：溫度控制器為智能恒溫型，可設為“有人、無人、夜間”幾種模式，也就是說程序設定時，根據實際需要而進行的一種溫度設定和自動模式之間的轉換，使室內保持一定的溫度，免去人員操作。

（3） 車庫門控制：多種不同的門機控制。當紅外被阻斷時，自動完全打開門，同進打開車庫內燈光。離家模式時，除關閉所有電器外，同時打開車庫門系統(tǒng)。

（4） 其他安防報警設備的信號接入，報警，警情傳遞至小區(qū)中央安防控制室等。

（5） 集成形式：總線建設，建立通道，將屋內各控制主機、設備終端都連接起來。室內網絡、電話、電視、AV音響均可共享該總線通道，節(jié)省、快捷。屋內控制主機通過光纖寬帶與小區(qū)的中心控制室相連。

在這個概念方案當中，客戶對燈光、窗簾的智能控制感受最為明顯。這也是大部分的開放商愿意投資展示的功能。但我們需要認清在這些華麗的功能背后，其實還有許多的未確定性。相關終端設備的適應性、配合性，決定了這些功能實施的成敗，為了這些功能需要特定的設備的特性。

比如：窗簾控制，需要明確窗簾的面積及重量，層數(shù)，才能選擇合適的窗簾控制器的馬達。如果業(yè)主的窗簾選擇個性化且重量大于設計值，則這個功能是無法實現(xiàn)的。而且這個馬達屬于易損部件，交付后的維護和更換，是物業(yè)比較棘手的問題。

又如車庫門控制：自動車庫門產品現(xiàn)階段成熟且品種眾多，自動識別功能也能強大。不需要集成在室內終端內了。

就我國目前情況來看，我國實現(xiàn)家居智能化還比較低。盡管我國智能家居有了初步發(fā)展，但遠不如想象中的樂觀。工程本身的實際內容有諸多問題：工程建設水平不高、工程質量不能滿足系統(tǒng)要求、建筑結構域系統(tǒng)的實現(xiàn)相悖、智能系統(tǒng)不能正常工作等，甚至有的工程完全是跟風而上，不能真正意義上實現(xiàn)家居智能化的建設要求。

4.家居智能化在我國的應用

目前國內大型的房地產上在智能家居的開發(fā)建設上，主要是一些簡單體驗感強的功能。參看國內的一些相關案例：

北京鳳凰城公寓：配置燈光控制+窗簾控制

上海高爾夫玫瑰園別墅：配置燈光控制+窗簾控制+網絡遠程控制

杭州桃花源別墅：配置燈光控制+窗簾控制+場景設置+感應控制

深圳水榭漣山莊：燈光控制+窗簾控制

我國的家居智能化主要使用在高檔住房中，像普通的住房和公共設施都沒有實現(xiàn)，這與其造價和建筑的使用功能緊密相關。在設施使用中還要有專業(yè)的人員進行相關的數(shù)據收集和管理設施，由于種種限制，我國家居智能化建設受到了限制，但是在未來的建設中，智能化建設會隨著周邊產品的完善而逐步走進中國普通百姓家里。

5.總結

21世紀是知識經濟時代，同時又是資源節(jié)約、生態(tài)文明可持續(xù)發(fā)展時代。運用已掌握的建筑智能化高新技術，探尋人類生存、生產和生活居住環(huán)境空間的可持續(xù)發(fā)展模式已成為國際技術發(fā)展趨勢。雖然家居智能化在我國現(xiàn)狀只是一個初步實現(xiàn)階段，但是以現(xiàn)在已有的經驗為借鑒，我國的家居智能化會以越來越快的速度飛速發(fā)展，逐步形成具有我國特色的智能化社區(qū)和智能化家居產業(yè)鏈。受益的不僅是開發(fā)商，同時作為使用者的我們也會在使用獲得更多的方便和更舒適的生活環(huán)境。能夠將通信、安防、文化、管理等一系列復雜要求結合起來，我國智能化的內涵也會隨著科技的發(fā)展不斷進步和發(fā)展。

【參考文獻】

[1] 郝軼鋼.智能家居是物聯(lián)網應用的新亮點[J].中國科技財富，2011（7）： 87-81

[2]朱新寧.淺談家居智能化[J]. 中國科技縱橫，2009（12）：236-236