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智能应用
随着物联网、云计算、大数据的迅猛发展，
人们生活方式也随之产生着巨大的变化。为了便于管理众多家居电器，人们需要将各种家居设备实现互联，并能允许智能移动终端访问，进而实现日常家居生活的个性化及智能化管理。智能家居[1,2]以住宅为平台，以局域网为通信基础连接至智能移动终端，实现对各种家居设备的集成与 控制。本文基于中国移动开放的OneNET 云平台，采用STM32为主控芯片，结合烟雾传感器、一氧化碳传感器等传感器，手机、平板电脑等移动终端设备和无线传输模块实现了家用电器的互联及管理的智能家居系统[3]，从 而使人们的家居生活更加便捷、智慧。
1 系统总体设计
基于OneNET 云平台的智能家居控制系统主要包括：
空气质量监测模块、语音及显示模块、智能窗帘控制模块、蓝牙音响模块、室内灯光控制及信息传输交互模块，如图1所示。智能家居系统可进行模块化设计，主机部分以STM32作为主控芯片，将MQ7气体传感器、MQ135有毒气体传感器连接至LM393电压比较器实现室内有害气体的监测，采用DHT11温度传感器对室内温湿度进行监测，以
WT588D 语音芯片实现语音播报，触摸屏显示相关数据。从机部分由智能窗帘控制模块、蓝牙音响模块和室内灯光控制
模块组成。主机与从机之间通过ESP8226芯片与ZigBee [4]模块实现无线传输功能，主机发出指令通过ZigBee 模块对从机进行控制，从机采集采集到数据由ZigBee 模块对主机进行反馈，从而实现主从机间的信息交流。采用OneNet 移动平台实现人机交互模式，用户可通过移动智能终端对主
机发出指令从而对从机进行控制。
2 系统硬件设计
■2.1 主机部分
主机部分主要由STM32单片机、空气质量监测模块、语音及显示模块组成，组成框图如图2所示。
2.1.1 空气质量监测模块
空气质量监测模块采用一氧化碳传感器、有毒气体传感
器、温湿度传感器进行室内空气质量及温湿度的检测并将数据传输至主控芯片。
MQ-7气体传感器的气敏材料为二氧化锡
(SnO 2)，其电导率在清洁空气中较低且随着空气
中一氧化碳气体浓度增高而增大。该传感器采用高低温循环检测方式，低温(1.5V 加热)检测一氧化碳，高温(5.0V)清洗低温时吸附的杂散气体。MQ-7气体传感器对一氧化碳灵敏度高且成本低的优点。
MQ135气体传感器的气敏材料为二氧化锡
(SnO 2)，传感器电导率随空气中污染气体的浓度
增高而变大，该传感器对氨气、硫化物、苯系蒸
张雄，刘斌，王箫扬，高瑞，贺凡
（延安大学物理与电子信息学院，陕西延安，716000）
基金项目：延安大学2017科研计划项目(YDQ2017-10)；延安大学高水平大学学科建设专项研究基金(NO.2015SXTS02)；2016榆林市科技计划项目(2016-19-3)；2017产学研项目(2017cxy05)。
摘要：随着社会迅速发展，为了满足人们对家居生活个性化及智能化的需求，本文设计了一种基于OneNET云平台的智能家居控制系统，该系统以STM32作为主控芯片，采用ZigBee模块组建家庭局域网实现家用电器的互联，应用无线WiFi将数据传输至云平台，从而实现智能移动终端对家庭环境数据的监测及家用电器的远程控制。关键词：OneNET；智能家居
图1 智能家居系统总体结构图
图2 主机部分组成框图
32 | 电子制作 2018年8月
图4 蓝牙模块电路图
■2.3 信息传输交互模块
信息传输交互模块方框图如图5所示。信息传输交互模
块用以建立家庭局域网，采用ESP8266和ZigBee 协议实现室内各种家居电器的互相连接[5]。ESP8266支持softAP 模式、station 模式、soft AP+station 共存模式。ESP8266是一个完整且自成体系的WiFi 网络解决方案，能够独立运
行也可以作为slave 搭载于其Host 运行，可实现灵活的组网方式和网络拓扑。
ZigBee 基于IEEE802.15.4标准的低功耗局域网协议，
其组网便利、信号稳定可靠、修复能力强、不易受到干扰，可以自由组网接入庞大数量设备且不产生运营费用。ZigBee 模块采用广播方式，各节点配置同一波特率同一频
道，以广播形式进行信息交互组建家庭局域网。
3 系统软件设计
基于OneNET 平台的智能家居系统设计[6]，在系统供
电后初始化CPU，然后读取EEPROM 中存储的数据，确定
即将执行的动作，是否开灯，是否打开WiFi 模块，系统连
WT558D 语音模块电路图如图3所示。
图3 WT558D 语音模块电路图
拼接墙
显示模块采用OLED(Organic Light-Emitting Diode)，即有机发光二极管。 ■2.2 从机部分从机部分主
要由智能窗帘控制模块、蓝牙模块、室内灯光控制模块组成。燃料棒
2.2.1 智能窗帘模块
智能窗帘模块由主控芯片STM32控制，通过处理主控
芯片的命令实现窗帘的自动开关及远程控制。系统供电后，主控芯片读取EEPROM 存储的数据并于环境数据对比判断是否打开或闭合窗帘。系统在接收到终端数据包后再次处理主
控芯片的命令，完成远程控制窗帘打开或闭合命令。
2.2.2 蓝牙模块
蓝牙模块与智能移动终端蓝牙匹配连接，完
成手机控制音频数据播放、暂停、音量加减的指令，蓝牙模块电路图如图4所示。
2.2.3 室内灯光模块
主控芯片STM32完成对室内灯光模块的控
制，主控芯片解析命令指令达到室内灯光的自动开关及远程控制。系统通电后，主控芯片读取图5 信息传输交换模块方框图
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智能应用
接云平台，主控芯片判断是否收到终端发送的数据包，若收到数据包，则执行数据包命令，否则检查定时时间是否到达，
若定时时间到达则执行定时指令，若定时没到，再次检查是
薄膜线路
否收到终端指令。主机软件设计流程如图6所示。
图6 主机软件设计流程图mide008
4 系统结果测试
将设计好的系统供电并连接至OneNET 平台，完成软
件程序的植入。在实验环境下对实际数据进行采集。实验表明：本文设计的智能家居控制系统能实现通过OneNET 平台对室内的家电进行远程控制，并能准确的采集室内空气质量和环境温湿度数据反馈给终端且进行语音播报。通过清
晨、离家、回家模式智能调节室内灯光及窗帘打开闭合。蓝
牙模式下，可以通过手机进行语音播报及音量调节。智能家居控制系统软件显示界面如图7所示。
图7 智能家居控制系统软件显示界面
5 结论
测试表明，基于OneNET 移动平台的智能家居控制系
短期负荷预测
统，不仅实现了设计要求，同时具有组网灵活，功耗低及功能强大等优点，同时适用于其他类似需求的领域。
参考文献
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系统设计[J].计算机应用,2017,(1):159-165. 6 结语
本设计是做一个基于STC15微控器的智能激光雕刻机，
控制软件是用Java 语言编写的安卓软件，在现在安卓手机占据手机行业大半的市场环境下，就有良好的学习和传播性；同时，设计小巧、轻便，具有很高的便捷性。
参考文献
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