EEPW论坛

        作者：黑龙江东方学院 吴建国 耿文峰 刘继文
        指导老师：蔡玉生 吴和静
　　
        作品简介
 
　　开发背景: 
　　家居卫士是集室内空气净化与智能家居为一体的新型智能家居系统，目前市场上对室内空气做检测的仪器大概有这样的两种，一种是功能齐全，价格昂贵且操作复杂，不适于家居使用，另一种是只有单一功能的空气检测仪，只能检测不能治理。并且检测的气体种类也很单一，而智能家居就是只配有安全控制、灯光控制、家电控制等功能。但是我们搜遍整个网络却找不到一款将室内空气检测与净化和智能家居结合的系统。所以我们又针对物联网的日益兴起，设计并制作了这套智能系统——家居卫士。

 　　结构说明：
　　家具卫士涵盖的方面很多，它拥有彩色触控屏和基于android系统的移动电话两种形式的控制终端。可以实现室内空气的净化与检测、还可通过手机设置空调温度和开关的控制、自动窗帘、自动门以及灯光的控制、还可以在彩色触控屏上实时了解室内的温度、湿度以及现空气质量状况，他可以时刻监测您的房子是否符合居住的标准，清除有害气体，一旦某种气体超标，就会有报警器提示您，通风设备就会自行通风，时刻保证室内空气新鲜舒适,让您每天都住在安全的绿色房子。
 
　　功能与使用说明：
 　　1. 我们将遥控器的功能搬到了手机上，也就是我们的数字控制移动终端，移动控制终端是安装在基于安卓平台的移动电话，实现了室内新风机、灯光、窗帘、门以及空调的智能控制。真正意义上把所有遥控器集成在了手机上，让您的家居控制更加简易、方便。在这个物联网日 益兴起的信息时代里。

 　　 　　图(1) 手机终端
 
　　2. 不用手机控制，在家里也可通过 终端平台可控制室内的每一项环节，电子触摸屏不仅可以手动控制每一个功能模块，还可在屏幕上清晰的显示每个功能模块的状态，如空气质量，灯的两灭，窗帘和门的开关，传感气的开关。
 
　　 　　图(2) 终端平台与房屋模型
 
　　 　　图(3)气体传感器模块
 　　实时监测空气质量，报警并驱动新风机，控制室内空气质量达标并保持一定的空气质量范围。
 
　　平台选型说明
 
　　1 单片机开发板(以STC15F2K61S2芯片为控制核心)
 　   2 TL-WR740N无线路由器 
　　3 三星手机(安卓系统、WIFI) 
　　4 80cm*120cm室内模型
 
　　设计说明

　　一、设计方案：
 　　先就是我们的硬件部分，这部分是安装在室内的每个房间里面，主要应用了MQ-2烟雾传感器、MQ-138甲醛气体检测传感器以及由美新公司提供的MQ-135 空气污染检测传感器，其中MQ-2主要适宜于液化气、丁烷、丙烷、甲烷、酒精、氢气、烟雾等的探测，所以将它安装在了厨房里。MQ-138适宜于醛、醇、酮、芳族化合物的探测，所以将它安装在了客厅以及卧室内，MQ-135，它主要作为家庭,环境的有害气体探测装置。适宜于氨气、氮氧化合物、乙醇、芳族化合物、硫化物、烟雾及二氧化碳等的探测。所以将这种传感器安装在了浴室内，同时这几种传器均具有广泛的探测范围,高灵敏度，快速响应恢复，优异的稳定性，寿命长,简单的驱动电路等优点。一旦某种气体超标，就会有报警器提示您，通风设备就会自行通风，时刻保证室内空气新鲜舒适。
 　　其次就看我们的主控制设备，第一是显示终端，它使用了7寸彩色触控屏作为用户终端控制显示器，整个系统在平台的控制、管理下运行，智能终端作为各子系统的显示、操作界面。同时，还可以记录各子系统的运行数据、在这个触控屏上，我们可以了解当前时间、日期、室内温度、湿度、并对当前室内空气质量、空调温度和开关状态、灯光、以及对各个房间的风扇的运行状态进行控制。
 　　在我们日常家居生活中，为了使我们对家庭的控制系统能随时掌控、需要的信息随时获取，多种形式的智能操作终端是必不可少，因此我们将遥控器的功能搬到了手机上，也就是我们的数字控制移动终端，移动控制终端是安装在基于安卓平台的移动电话，实现了室内新风机、灯光、窗帘、门以及空调的智能控制。真正意义上把所有遥控器集成在了手机上，让您的家居控制更加简易、方便。
 
　　二、设计原理
 　　如设计原理图，该设计以STC15F2K61S2芯片为控制核心，由温湿度传感器、气体传感器和风机等构成监测与通风模块，包含触摸LCD屏和基于安卓的移动电话两个显示及控制终端。
 　　1、传感器
 　　传感器通过控制器内部的A/D进行软件的转换
 
　　2、风机
 　　风机由BTS7960驱动控制，控制器控制输出
 
　　3、触摸LCD屏
 　　利用CPU串行控制口对电阻式触摸屏进行控制，并把电极上相应出点对应，控制美工图片及功能键输入输出
 
　　4、安卓手机
 　　基于安卓系统自行设计案装软件，以无线路由在同一局域网，进行控制

 　　三、原理图：
 

　　作品特色
 
　　第一是绿色环保，我们采用的是专业的灵敏度高的空气检测传感器。有效地预防和控制了由装修等造成的室内空气污染，时刻让您享受新鲜空气。
 　　第二是广泛适用，智能家居的控制终端采用7寸触控彩色大屏，功能一目了然、傻瓜式操作菜单，操作更便捷、控制更简单、 使用更灵活。
 　　第三是此套系统所有数据都是实时传输的，例如温度传感器、时钟芯片以及前面介绍的气体质量传感器等，他们都具有精度高、测量范围大、耐磨耐碰，体积小，使用方便等特点。第四是易组网，此系统的移动终端和控制终端通过使用Internet和无线网络设备进行数据传输，无需布线，只需指定系统地址，在手机正常联网状态便可实施远程控制。仅仅是传感器与控制终端的连线，每部分都按区域分布，集成走线，不影响美观，容易布线，易维护，易安装。
 　　在这个物联网日益兴起的信息时代里。我们的生活起居、学习工作变得日益智能化，同时追求健康的生活品质意识更是深入广大人民群众，一款绿色的健康系统对于如今大多数追求生活品味的人来说需求甚大，顾这样的产品必能在市场上广开销路，因此开发绿色产品已经成为我们的追求目标。所以将绿色健康以及智能家居系统相结合的家居卫士将是未来智能家居的领导者。 

系统演示视频：http://v.eepw.com.cn/video/play/id/2267