智能安全管家系统的研发

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1、智能安全管家系统的研发　　摘要：为了解决智能家居静态处理信息的窘境，实现智能家居动态化，提出一种管家机器人的智能化和网络化的设计。该设计采用了ZigBee无线网络技术平台，结合飞思卡尔MC9S12XS128处理器的S12环境，应用Java可扩展的Eclipse软件平台，实现了手机对机载微处理器进行监控。同时对DHT11温湿度监控模块、线性CCD和超声波测距模块、CMOS手机成像模块和LM324自动灯光模块进行设计，达到双向无线通信，实现人机交换，远程监控。该次设计实现的效果是通过Android手机可以显示挖掘机实时数据，测距和温湿度，并进行控制，手机通过摄像头监控作业

2、环境，具备自动感应灯光系统。该设计解决了作业机器的人机交换和无人值守的问题。　　关键词：管家机器人物联网智能家居动态化　　中图分类号：TP391文献标识码：A文章编号：1672-3791（2016）07（b）-0001-02　　1设计思路　　随着计算机技术、通信技术、控制技术的迅猛发展，人们对居住环境提出了更高的要求，希望自己居住的生活空间更加安全、舒适，智能家居的概念在这种理念的驱动下应运而生。人们希望通过智能家居技术实现家庭设备与住宅环境的智能化管理与监控，使之和谐与协调，从而满足用户对居住环境的新的、更高的需求。6　　该作品为一种基于WCDMA+ZigBee技术

3、的智能安全管家机器人，利用计算机技术和网络技术，将家居生活环境中与安全相关的各种子系统有机地结合在一起，通过统筹管理，为人们提供更安全、更舒适、更便利的居住环境。智能安全管家有灵活的运动系统；具备判断家中一些陈设位置的能力；能够实现对家中一些电器设备的控制；对温度、湿度等物理信息的测量能力；能将采集到的信息上传至家中的电脑。如果主人不在家，还能够通过网络将信息输送至互联网，主人可以利用移动数据，如WCDMA，实时远程查看家居安防监测情况。这样，机器人就可以自主地完成各种管家的工作，或者在主人的“指挥”下料理各种家务。最终实现对家居环境及安全的实时监测、预警及报警，而且

4、用户可以实时远程查看家居安防监测情况、控制各类家电工作。在整个系统设计中，基于人们对智能家居的理解加入了更加人性化的设计元素。　　2智能环境信息采集系统　　智能安全管家实现对家居实时环境物理信息的采集监测，包括温度、湿度、气体、人体红外等，并通过ZigBee模块中的CC2530作为主控芯片，对采集的物理信息进行实时监控，当信息异常时发出警报。　　智能安全管家装备采用基于CC2530芯片的主控系统，是用于2.4-GHzIEEE802.15.4、ZigBee和RF4CE应用的片上系统（SoC）解决方案。它能够以非常低的材料成本建立强大的网络节点。CC2530结合了领先的R

5、F收发器的优良性能，同时具有不同的运行模式，尤其适应超低功耗要求的系统。运行模式之间的转换时间短进一步确保了低能源消耗。6　　通过搭载数字式温湿度传感器DHT11（如图1，是一种含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器，它应用专用的数字模块采集技术和温湿度传感技术，确保产品具有极高的可靠性和卓越的长期稳定性。实时监控家庭环境的温湿度），当家中发生火灾时，智能安全管家可以及时发现温度异常并作出一系列反馈动作，如发出警报、通过跨平台终端控制系统通知主人。　　同时搭载有害气体传感器MQ-2、人体红外传感器LHi778等，实时监控家庭环境的情况，当发生意外，如发生火灾、煤气泄

6、漏时，智能安全管家可以准确地发现家庭环境温度或气体浓度的异常，及时发出警报，当无人在家中时，智能安全管家可通过跨平台终端控制系统远程通知主人。　　3实时视频监测系统　　智能安全管家通过摄像头实现对家庭环境的实时视频监测，并可在手机端呈现；同时带有自动亮灯功能，可在光线不好的环境下给摄像头进行补光，保证摄像头采集图像的清晰。　　智能安全管家采用可变色720P高清摄像头进行实时的视频监控，同时需要支持在多种平台上进行数据展示。因此，在该模块中采用目前较为成熟的开源视频软件MJPEG-Stream，并把他移植到手机平台。摄像头连接路由器，手机端可直接连接路由器WIFI，从专

7、用软件上获取实时图像信息，从而完成跨平台的实时视频监控。6　　同时，通过光敏电阻结合比较器芯片LM324，获取实时环境亮度信息，用光敏电阻D3和电阻R1构成分压电路，并采用双电压比较器LM324，D3两端的节点电压作为比较器的同向输入端，反向输入端信号作为基准电压，当接收的光线超过一定强度时，D3电阻减小到一定值，D3两端电压小于基准电压，比较器输出低电平，反之输出高电平。为了调节检测灵敏度，基准电压应实现可调，该系统中采用电位器进行可调分压（0～5V）。当智能管家处在黑暗环境中时，自动点亮位于机器人平台周围的LED灯对摄像头进行补光，保证摄像头采集