物联网-智能家居基本设计能力综合实训分解.doc

物联网基本设计能力综合实训报告 报 告 题 目： 基于Android的智能家居系统 班 级： B13512 所 在 分 组： 闭雨哲、丁文娟、李畅 组 员 姓 名： 闭雨哲 指导教师姓名： 王兴会、王静 完 成 时 间： 2016年7月 计算机与遥感信息技术学院 目 录 第1章 概述 1 1.1 设计目的 1 1.2 设计要求 1 第2章 系统设计 2 2.1 系统功能框架 2 2.2 功能模块说明 2 第3章 硬件设计 3 3.1 蜂鸣器及接口设计 3 3.2 气压传感器及接口设计 3 3.3 XXXX传感器及接口设计 3 第4章 软件设计 4 4.1 传输协议设计 4 4.2 手机终端设计 4 第5章 系统测试 5 5.1 采集测试 5 5.2 手机端测试 5 5.3 联调测试 5 第6章 总 结 6 第1章 概述 1.1 设计目的 随着社会电子信息化的不断发展，人们在家居中使用的电器越来越多，由此带来的安全隐患也有了明显的增多。在这些电器中一旦出现一些异常，便会给人们带来很大的损失。为了降低电器的不合理使用带来的异常情况，就要求在异常发生时用户能及时得到信息，并通过实时监控采取一定的操作排除异常。因此，远程监控系统的作用是非常巨大的。 此外，随着物联网的深入发展，智能家居越来越多的走进百姓家中，加上当前智能手机的发展趋势已经愈加明显，对于用户来讲，上网进行登陆，通过手机便可对家中情况进行远程控制与管控，十分方便。 再者，作为物联网专业的一名学生，通过一次“智能+硬件”的综合实训，对我们即将步入企业实为一次能量的大补给。 1.2 设计要求 我们需要怎样智能的家？ 手机软件控制家居设备： WIFI模块——实时数据传输需网络支持 照明模块——开/关，光照场景 风扇模块——开/关，空气指数，如PM2.5高于某一个值，自动开启换风 干燥模块——湿度控制，低于（或高于）某一个湿度，自动开启干燥 空调模块——温度控制，低于（或高于）某一个温度，空调自动开启 报警模块——危险（火警），接收（解除）报警 压强海拔——可用于监控家中物品是否被恶意移动等 小组分工： 闭雨哲：Android界面设计、Android控制端模块设计与实现。 李畅、丁文娟：通信传输协议及硬件部分设计与实现。 第2章 系统设计 2.1 系统功能框架 系统整体框架图及最终成品框架图如图2.1、图2.2所示。 图2.1 图2.2 系统工作原理 整个系统分为软件控制单元和系统执行单元，我们通过智能家居的手机软件去控制硬件部分的执行，软件控制端与硬件执行端的每一个细分模块一一对应。如图2.3所示。 图2.3 2.2 功能模块说明 1．数据采集模块 在计算机广泛应用的今天，数据采集的重要性是十分显著的。它是计算机与外部物理世界连接的桥梁。各种类型信号采集的难易程度差别很大。 （一）AM2320（数字温湿度传感器）：对室内温湿度进行采集。AM2320 通信方式采用单总线、标准I2C 两种通信方式。标准单总线接口，使系统集成变得简易快捷。超小的体积、极低的功耗，信号传输距离可达20 米以上，使其成为各类应用甚至最为苛刻的应用场合的最佳选择。I2C 通信方式采用标准的通信时序，用户可直接挂在I2C通信总线上，无需额外布线，使用简单。 （二）BH1750（光照传感器）：BH1750是基于IIC协议的器件，不同的工作环境,需要调整相关函数，当改用1T的MCU时,需调整此延时函数。bh1750光照采集采用微控制器进行控制,利用I2C总线接口进行数据传输,可将光照强度传输到我们的控制输出端。 （三）bmp180（气压传感器）：BMP180被设计成直接连接到经由I2C总线的移动设备的微控制器。BMP180由一个压阻传感器，模拟 - 数字转换器，并与E2PROM和一个串行I 2 C接口的控制单元。该BMP180提供的压力和温度补偿的值。 E2PROM中已存储的个人校准数据的176位。这是用于补偿偏移量，温度依赖性和传感器的其他参数。微控制器发送一个启动序列启动压力或温度测量。转换时间后，结果值（UP或UT）通过I2C接口进行读取。 2．无线传输模块 无线传输有WIFI和蓝牙两种，我们采用的是WIFI传输。 wifi链接需要三个参数（wifi 名称）（wifi 密码）（wifi 类型） class Adminwifi{} 里封装了 打开、关闭， 连接、断开的方法 WIFI链接整体流程如下： 1.checkNetworkState() --