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一种基于Arduino的智能家居控制系统
rc延时电路图
摘要：介绍了一种基于Arduino的智能家居控制系统，利用Arduino作为主控系统，结合传感器技术、GSM通信技术、语音控制技术等实现对家居环境中的温湿度、空气质量、照明设备、家电设备等的智能控制。该系统具有无线控制的功能，操作方便，成本低，适合大量推广使用。关键词：Arduino；智能家居；无线控制1984年世界上第一幢智能建筑在美国康涅迪格州出现。它将家庭中各种与信息相关的通信设备、家用电器和家庭保安装置连接到一个家庭智能化系统中进行集中的或异地的监视、控制和家庭事务性管理，并保持这些家庭设施与住宅环境的和谐与协调[1]。如今这种建筑正成为都市人青睐的家居体验方式。2003年以来，海信、清华同方等公司也相继加入到智能家居行列，但目前的智能家居系统还缺乏统一明确的国际标准，许多公司开发出的产品都是基于自己组建的网络和信息交换协议，很多产品是针对特定的组网环境开发的，部分核心技术没有对外公布，技术复杂，直接导致了使用范围的局限性。由于缺乏对应的第三方产品，各个接入设备之间不能兼容，互操作性差，不利于产品的扩充。1系统的硬件设计以电子系统为核心的家居系统是未来智能家居的发展趋势[2]，本文介绍一种基于Arduino 的智能家居控制系统。建立智能家居控制系统，硬件是关键和基础，它对整个系统的稳定性、控制和反馈的准确性、节能性都有直接影响
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[3]。智能家居控制系统的硬件部分主要包括Arduino控制器、传感系统、无线控制系统、语音播报部分和液晶显示等。其中，传感器部分由温湿度传感器和气体传感器三部分组成，用以检测室内温湿度及有害气体。无线控制部分由GSM和无线语音控制模块两部分组成。系统结构。
1.1Arduino控制器Arduino是一个开源的单片机电子设计平台，硬件部分由Atmel AVR单片机、I/O接口及相关电路组成，软件部分则包括标准的程序编译器和程序下载器，具有使用类似Java 和C语言的Processing/Wiring开发环境[4]。相对于传统的单片机，Arduino的特点主要包括免费、开源的IDE，开源的硬件(包括原理图和PCB图)，所有资源都可以免费下载，并且可依需求自己修改，方便与传感器及各式各样的电子组件连接。本系统的主控制器采用Arduino Mega2560。Arduino Mega2560是采用USB接口的核心电路板，核心是ATmega2560单片机，同时具有54路数字输入/输出口(其中16路可作为PWM输出)，16路模拟输入，4路UART 接口，一个16MHz晶体振荡器，一个USB口，一个电源插座，一个ICSP header和一个复位按钮。控制板通过标准USB线缆与电脑连接，便于在线进行程序调试[5]。1.2无线语音模块无线语音采用YS V0.7模块，其核心是LD3320语音识别专用芯片,。模块将LD3320芯片与周围必要的容阻件集成在一块PCB上，将LD3320的芯片管脚通过2×20的排针引出，方便用户在面包板或者标
准DIP40插座等设备上对LD3320芯片进行快速开发。模块主控MCU是51内核的单片机STC90LE52，电源设计采用的是LM1117-3.3芯片，为LD3320提供3.3V电压。将主控MCU的管脚连接到LD3320模块
的排针上，同时给LD3320模块提供合适(4 MHz~48MHz)的晶振信号，在主控MCU中编写程序进行LD3320的语音识别。
1.3GSM模块目前，国内已经开始使用的GSM模块有Falcom 的A2D系列、Wavecome的WMO2系列、西门子的MC39i系列、爱立信的DM10/DM20系列、中兴的ZXGM18系列等，这些模块的功能、用法差别不大[6]。本设计GSM控制部分采用MC39i模块，MC39i是西门子公司推出的新一代双频GSM/GPRS通信模块的无铅产品，其简洁的封装是很多应用系统中无线高速数据传输的理想解决方案，可以进行数据、语音、SMS和FAX各个方面的应用，且功耗低，为用户提供了永远在线、高速度、更简单的移动数据通信接入手段，通过独特的40脚的连接器(ZIF)实现电源连接、指令、数据、语音信号及控制信号的双向传输。GSM是具有
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