前言
看到最近智能家居的讨论挺火，我也来分享下在智能家居这块的体会。我主要改造了我租的房子的室灯。主要实现功能有：监控室内环境，改装了室灯，光线暗的时候有人时自动开灯，光线亮自动灭灯,可红外用遥控器、手机客户端改变阀值。
材料
主控板：Arduino UNO/Mega2560（IO口多）
传感器：光敏电阻、DHT11温湿度传感器、串口WIFI模块、红外遥控探头、红外人体探测器、5V继电器（220V）
布线
室灯控制还是很简单的，控制电源即可。
- 首先使用继电器接管室灯的电线。
- 然后放置红外人体探测器，我把它朝向房间门口。
- 温湿度传感器、光敏电阻、wifi模块、红外遥控探头就比较随意了，合理放置就行。
程序开发
Arduino开发工具官方有提供，代码类似c语言，有很多第三方库，开发非常容易。最让我感到幸福的是VS也有相应的开发环境，有个插件叫做Visual Micro。
- 控制电路无非就是置数字IO口高电平或低电平。
- 光敏电阻测光很简单，使用模拟口测电阻值，如果需要精度更高更专业的可以买专门的测光模块。
- 通信方式多种多样，红外遥控、射频、蓝牙、wifi，坑爹的wp不支持蓝牙串口，所以我选用的是串口wifi，使用简单，模块有自己的配置页面，我配置成接入屋里的wifi网络+模块自建AP，并使用UDP模式发送广播。
- 具体代码附在下面。
原型
可以使用220v~5v变压器，这样就可以把主体放到灯罩里了，而且可以使用小点的板子。
扩展
Arduino这种类似积木的搭建方法非常适合咱们程序员自己DIY，不需要自己制作电路板。在这个室灯控制的基础上咱们在扩展一下思维：
- 加上红外发射头就可以控制相应的红外遥控设备，一个接收一个发射组合就是万能遥控器，多个发射器可以防死角
- 加上常用的2.4G或者低频段的无线模块，就可以实现无线设备间通讯（模块很便宜，有兴趣可以尝试鼠标、键盘、遥控车、航模通讯）
- 加个舵机，拉窗帘不在话下。
- 再大胆点，拆开电器找到电路板，接上线，使用Arduino的数字IO直接监控/控制电器电路板。
- 加上语音识别模块（目前的貌似都不太理想，相对Arduino有些重，这活交给家庭网关或者手机比较好）语音控制电器。
Arduino可以方便的实现控制电源、控制/监控带电路控制的电器的电路板。
憧憬一下当WP的Cortana成熟的时候，这些设备控制，Cortana都能根据我的习惯自动搞定，并支持语音控制，全时待命，未来生活啊~
最后附上我的Arduino代码：
#include <EEPROM.h>
#include <IRremote.h>
#include <dht11.h>
//UNO
//#define GM_dpin A5 //光敏电阻
//#define dht_dpin 2 //温湿度传感器
//#define wifiRx_dpin 5 //WIFI接收Rx
//#define wifiTx_dpin 6 //WIFI发送Tx
//#define HW_dpin 8 //红外遥控探头
//#define RSensor_dpin 10 //红外探测器人
//#define jdq_dpin 11 //继电器
//#define light_dpin 13 //指示灯
//2560
#define GM_dpin A15 //光敏电阻
//#define wifiTx_dpin 10 //WIFI发送Rx
//#define wifiRx_dpin 11 //WIFI接收Tx
#define dht_dpin 21 //温湿度传感器
#define HW_dpin 22 //红外遥控探头
#define RSensor_dpin 23 //红外探测器人
#define jdq_dpin 29 //继电器
#define light_dpin 13 //指示灯
int ADZ = 45; //暗度阀值
int LDZ = 175; //亮度阀值
bool IsJDQOpend = false;
bool IsAutoOpen = false;
bool IsPause = false;
IRrecv irrecv(HW_dpin);
decode_results results;
dht11 DHT;
//SoftwareSerial WiFiPort(wifiRx_dpin, wifiTx_dpin);
void InitController(){
pinMode(jdq_dpin, OUTPUT);
digitalWrite(jdq_dpin, LOW);
pinMode(light_dpin, OUTPUT);
digitalWrite(light_dpin, LOW);
pinMode(RSensor_dpin, INPUT);
pinMode(GM_dpin, INPUT);
}
void closeLight(){
digitalWrite(light_dpin, LOW);
digitalWrite(jdq_dpin, LOW);
IsJDQOpend = false;
IsAutoOpen = false;
delay(2000);
}
void openLight(){
digitalWrite(light_dpin, HIGH);
digitalWrite(jdq_dpin, HIGH);
IsJDQOpend = true;
delay(2000);
}
void makePause(){
IsPause = !IsPause;
if (IsPause){
for (int i = 0; i < 5; i++)
{
digitalWrite(light_dpin, HIGH);
delay(100);
digitalWrite(light_dpin, LOW);
delay(100);
}
}
else{
digitalWrite(light_dpin, HIGH);
delay(1000);
digitalWrite(light_dpin, LOW);
}
}
//室灯控制器
void LightController(){
//接收红外遥控器信号
if (irrecv.decode(&results)) {
Serial.println(results.value, HEX);
if (results.value == 0xFFA25D){
//关灯
closeLight();
}
if (results.value == 0xFFE21D){
//开灯
openLight();
}
if (results.value == 0xFFC23D){
//暂停
makePause();
}
irrecv.resume();
}
if (IsPause)return;
//光敏电阻判断室内亮度
int valx = analogRead(GM_dpin);
//Serial.println(valx);
if (valx < ADZ){
//继电器如果是关的
if (!IsJDQOpend){
//红外人体检测
int val = digitalRead(RSensor_dpin);
if (val == 1)
{
//开灯
openLight();
IsAutoOpen = true;
}
else
{
return;
}
}
}
else{
if (valx > LDZ && IsJDQOpend && IsAutoOpen){
valx = analogRead(GM_dpin);
if (valx <= LDZ)return;
//环境亮，关灯
closeLight();
}
}
}
void setup(){
byte value = EEPROM.read(1);
if (value != 255)ADZ = value;
value = EEPROM.read(2);
if (value != 255)LDZ = value;
Serial.begin(115200);
Serial3.begin(115200);
InitController();
irrecv.enableIRIn();
delay(500);
Serial.println();
Serial.println("[---ZZY Hareware Startup---]");
}
void loop(){
LightController();
InfoQuery();
GetCommand();
}
long timespan;
void InfoQuery(){
unsigned long t = (micros() - timespan) / 1000000;
if (t < 1)return;
timespan = micros();
//信息查询
//光控信息
int valx = analogRead(GM_dpin);
//温湿度传感器
DHT.read(dht_dpin);
String msg = "VMZClub_Home HTP H";
msg += DHT.humidity;
msg += "T";
msg += DHT.temperature;
msg += "L";
msg += valx;
msg += "S";
msg += IsJDQOpend;
msg += "P";
msg += IsPause;
msg += "F";
msg += ADZ;
msg += "/";
msg += LDZ;
Serial3.print(msg);
Serial.println(msg);
}
void GetCommand(){
int cmd[10] = { -1 };
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
cmd[i] = Serial3.read();
if (cmd[i] == -1)break;
Serial.println((char) cmd[i]);
}
if (cmd[0] == -1)return;
switch ((char) cmd[0])
{
case 'L':
switch (cmd[1])
{
case '0':
closeLight();
break;
case '1':
openLight();
break;
}
break;
case 'P':
switch (cmd[1])
{
case '0':
IsPause = false;
break;
case '1':
IsPause = true;
break;
}
break;
case 'F':
switch (cmd[1])
{
case'A':
if (cmd[2] != -1) {
ADZ = cmd[2];
EEPROM.write(1, ADZ);
}
break;
case'L':
if (cmd[2] != -1){
LDZ = cmd[2];
EEPROM.write(2, LDZ);
}
break;
}
break;
}
}
适合程序员的智能家居
时间： 2024-03-21 03:39:42