有研究報(bào)告顯示，2018年將有2．24億個(gè)家庭，即全球12％的家庭，會(huì)安裝至少一種智能家居系統(tǒng)。業(yè)內(nèi)專家預(yù)計(jì)，它遲早會(huì)像電視、冰箱、空調(diào)、手機(jī)、電腦一樣進(jìn)入千家萬(wàn)戶。

下面這張圖給你更直觀的感受，市場(chǎng)研究咨詢公司Markets and Markets近期發(fā)布的報(bào)告顯示，全球智能家居市場(chǎng)規(guī)模將在2022年達(dá)到1220億美元，2016－2022年年均增長(zhǎng)率預(yù)測(cè)為14％。

現(xiàn)如今，千禧一代逐漸成為了住宅消費(fèi)的主體，生長(zhǎng)在互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的這群人更能接受并使用智能家居。這一期的《方案館》就是來(lái)DIY一套屬于自己的智能家居，讓自己的住宅更魔幻。

方案1：一套完整控制系統(tǒng)

先看一下簡(jiǎn)介：本系統(tǒng)以基于Cortex－M3構(gòu)架的STM32系列芯片為核心，采用標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)，以智能家居為載體，為用戶提供微型化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化的控制模塊及產(chǎn)品。適用于高職院校智能電子產(chǎn)品系統(tǒng)、智能家居、嵌入式實(shí)驗(yàn)室建設(shè)、學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)或課程設(shè)計(jì)、學(xué)生課外拓展學(xué)習(xí)、電子類技能競(jìng)賽載體等眾多領(lǐng)域。

本套智能家居方案包括以下模塊：智能家居控制器、智能插座、多功能面板、調(diào)光開(kāi)關(guān)、光強(qiáng)及溫濕度計(jì)、觸摸屏、紅外探測(cè)器、雙光束對(duì)射紅外探測(cè)器、玻璃破碎探測(cè)器、煙火災(zāi)探測(cè)器、可燃?xì)怏w探測(cè)器。

該方案還包括了兩個(gè)控制中心，客廳廚房控制中心和臥室衛(wèi)生間控制中心，具體設(shè)計(jì)如下圖。

方案2：實(shí)時(shí)監(jiān)控用電狀況的智能家居系統(tǒng)

該項(xiàng)目的參數(shù)規(guī)格：

家庭用電可視化，各家電用電情況通過(guò)電量監(jiān)視器報(bào)告，顯示歷史數(shù)據(jù)總結(jié)，用電趨勢(shì)分析，家庭用電實(shí)時(shí)狀態(tài)等；

家電控制中心，顯示／控制家電運(yùn)行；

家庭太陽(yáng)能應(yīng)用，演示智能供電應(yīng)用，市電供電及太陽(yáng)能供電應(yīng)用；

智能空調(diào)：電能消耗計(jì)量，根據(jù)白天黑夜自動(dòng)調(diào)節(jié)溫度；

智能燈：電能消耗計(jì)量，主機(jī)可控開(kāi)關(guān)，調(diào)光；

智能熱水器：電能消耗計(jì)量，根據(jù)峰谷時(shí)段自動(dòng)加熱；

智能電表：?jiǎn)涡酒?，無(wú)線通訊；

Zigbee網(wǎng)絡(luò)。

該項(xiàng)目的主要功能：

用電可視化：實(shí)時(shí)顯示當(dāng)前電量，柱狀圖，當(dāng)前供電方式，以及智能控制等；

太陽(yáng)能模型：通過(guò)模型顯示當(dāng)前太陽(yáng)能的使用狀態(tài)，并反饋給可視化系統(tǒng)；

空調(diào)模型：通過(guò)模型顯示當(dāng)前空調(diào)的開(kāi)關(guān)狀態(tài)以及溫度設(shè)置等；

熱水器模型：通過(guò)模型顯示當(dāng)前熱水器的開(kāi)關(guān)狀態(tài)；

LED燈模型：通過(guò)模型顯示當(dāng)前LED燈的開(kāi)關(guān)狀態(tài)，以及LED燈的亮度；

電表模型：通過(guò)模型顯示當(dāng)前各個(gè)家電的用電總量；

無(wú)線通訊功能：利用ZIGBEE無(wú)線通訊組成簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)，在各個(gè)節(jié)點(diǎn)之間通訊；

微型電量計(jì)模塊：控制各個(gè)家電設(shè)備模型，測(cè)量電能，ZIGBEE無(wú)線傳輸控制。

方案3：智能節(jié)能風(fēng)扇

如果嫌上面兩個(gè)方案過(guò)于復(fù)雜，不如做一個(gè)小智能電扇玩玩。正值夏天，讓電扇更懂你。

風(fēng)扇可實(shí)現(xiàn)的功能

（1）智能風(fēng)扇可通過(guò)溫度檢測(cè)到即時(shí)室溫，然后根據(jù)室溫的高低以及設(shè)定的溫度對(duì)扇葉的轉(zhuǎn)速進(jìn)行自我調(diào)節(jié)。比如設(shè)定的溫度為20度，則室溫為21度時(shí)，風(fēng)扇轉(zhuǎn)速慢，室溫為22度時(shí)，風(fēng)扇轉(zhuǎn)速變快，室溫為23度時(shí)，風(fēng)扇轉(zhuǎn)速更快，以此類推。

（2）智能風(fēng)扇可通過(guò)紅外傳感器感受人的存在，無(wú)人時(shí)可自動(dòng)關(guān)閉，節(jié)省能源。

（3）通過(guò)設(shè)定時(shí)間，定時(shí)關(guān)閉風(fēng)扇

（4）風(fēng)扇有普通模式，可以設(shè)置為快檔，中檔，慢檔，跟普通風(fēng)扇一樣，不受溫度影響。

（5）本系統(tǒng)裝配安卓客戶端，可以進(jìn)行一些相關(guān)功能的控制，簡(jiǎn)單方便。

方案框圖

方案4：用51單片機(jī)做一個(gè)簡(jiǎn)單智能家居系統(tǒng)

該智能家居基于51單片機(jī)控制， 同時(shí)外接DS1302和DS18B20以及LCD液晶屏等，對(duì)智能家居智進(jìn)行簡(jiǎn)易的控制。

該設(shè)計(jì)運(yùn)用到的芯片：STC89C58＋DS18B20＋DHT11＋DS1302＋LCD12864＋紅外人體感應(yīng)器＋無(wú)線遙控。

功能：

1．?dāng)?shù)字可調(diào)萬(wàn)年歷

2．顯示空氣中溫度和濕度

3．對(duì)環(huán)境溫度和濕度可以自動(dòng)控制

4．測(cè)量水的溫度

5．無(wú)線控制

6．防盜報(bào)警

7．低功耗模式

8．開(kāi)機(jī)圖片

9．EEPROM數(shù)據(jù)保存

原理圖設(shè)計(jì)：

方案5：智能插座

該章節(jié)下會(huì)有兩個(gè)智能插座的設(shè)計(jì)方案，首先第一個(gè)方案的基本功能如下：

1．遠(yuǎn)程、本地APP遙控插座開(kāi)關(guān)

2．定時(shí)開(kāi)關(guān)，按星期自動(dòng)循環(huán)開(kāi)關(guān)，設(shè)置參數(shù)自動(dòng)保存在WIFI智能插座報(bào)警器中，不會(huì)丟失，離線也能如約而至。

3．預(yù)約開(kāi)關(guān)，設(shè)置時(shí)間之后，進(jìn)入倒計(jì)時(shí)狀態(tài)。

4．萬(wàn)能學(xué)習(xí)遙控器功能，通過(guò)APP操作，通過(guò)對(duì)碼學(xué)習(xí)，實(shí)現(xiàn)手機(jī)代替遙控器。

5．插座溫度檢測(cè)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)插座內(nèi)部溫度，如有過(guò)載，能及時(shí)切斷供電電源。

6．防盜報(bào)警功能，市場(chǎng)很容易買到像門磁探測(cè)器，紅外探測(cè)器，煙感探測(cè)器，燃?xì)馓綔y(cè)器等等這些配件，通過(guò)學(xué)習(xí)操作，把它與WIFI智能插座報(bào)警器聯(lián)動(dòng)，當(dāng)你離家時(shí)，按下APP上的布防圖標(biāo)，如果家門被打開(kāi)了，就會(huì)在APP上收到報(bào)警信息。當(dāng)你回家時(shí)，按下APP上的撤防圖標(biāo)。

擴(kuò)展功能：

上面的防盜報(bào)警功能是單向操作的，如果需要更安全的操作，覆蓋更廣的空間。如通過(guò)WIFI智能插座報(bào)警器開(kāi)門鎖，2．4G無(wú)線射頻芯片進(jìn)行一對(duì)多組網(wǎng)。整個(gè)大廈的傳感器自組網(wǎng)等 需要用zigbee等進(jìn)行擴(kuò)展。

WIFI智能插座系統(tǒng)設(shè)計(jì)框圖：

智能插座實(shí)物圖展示：

第二個(gè)智能插座方案：

首先看一下最終的DIY模塊：

已經(jīng)集成了220v降壓，繼電器等到一個(gè)板上，只需簡(jiǎn)單接線就可以實(shí)現(xiàn)“插座”“智能開(kāi)關(guān)”功能。

這個(gè)模塊只需99元哦，以后還可以把zigbee替換成wifi（wifi開(kāi)關(guān)可以單獨(dú)使用，所以這個(gè)模塊一定要跟網(wǎng)關(guān)一起使用）

方案6：監(jiān)測(cè)打電話一體的智能家居系統(tǒng)

該方案實(shí)現(xiàn)了時(shí)間、溫度、煙霧、人體感應(yīng)、打電話、發(fā)短信、紅外遙控和計(jì)算器等功能，菜單也寫的比較簡(jiǎn)單，使用數(shù)組完成。一共三級(jí)菜單。由于菜單圖片較多只是上傳一部分，如果想要玩GSM模塊和寫簡(jiǎn)單菜單的朋友可看看！

智能家居管理系統(tǒng)電路模塊組成：

智能家居管理系統(tǒng)主控電路截圖：

主界面：

主菜單：

鍵盤：