基于Arduino的智能家居控制系统设计

论文总字数：25431字

摘 要

本文主要讲述了使用Arduino单片机来设计智能家居控制系统，采用了蓝牙转串口模块，来实现近程的智能手机控制。Arduino单片机在此系统中起到了对采集数据，控制各个模块的运行、开启和关闭。然后通过蓝牙转串口模块，使用手机控制这个系统，从而实现在普通日常生活的一个家庭中，信息的可视化采集及对各个功能的控制，比如实现灯光亮度调节、开启和关闭，电机角度控制，以及通过读取家居温度来控制降温系统的开启和关闭，并且显示在安卓客户端的界面上。Arduino的连接电路很简洁，有大量的开源代码进行参考，扩展模块种类繁多、易于购买的优点。此系统的设计难点在于如何处理程序中各种数值，以及客户端如何与单片机进行信息的发送和接收。

本文重点介绍了Arduino、BuleCore417蓝牙模块、DHT11的原理和功能，并用Arduino Uno R3与DHT11温湿度传感器、CSRBC417蓝牙模块、串口液晶显示屏模块搭建成智能家居系统，有各种自动控制功能。

只要将各种模块连接至Arduino开发板，凭借实时获得的传感器参数，此系统就可以自动化记录归纳。然后根据这些信息在其内部进行处理，得到控制信号来控制灯泡的开关、伺服电机和其他的家居执行装置，从面实现自动化的家具体验。且系统结构较为简单，可大规模的采用，成本低廉。

关键词：Arduino Uno R3单片机；DHT11温湿度传感器；液晶显示屏模块；BlueCore417蓝牙串口模块；服务器；客户端

Smart Home Control System Design Based on Arduino

Abstract

The smart home control system based on Arduino single-chip microcomputer, with Arduino single-chip microcomputer as the core controller of this system, through the combination of Bluetooth to serial port module, to build a local server. Arduino is mainly responsible for data collection, sending, receiving and processing. Then it communicates with the Android client through the Bluetooth-to-serial module, so as to realize the intelligent collection and control of information in the home environment. Realize the light brightness adjustment, motor angle control through the Android client, and control the opening and closing of the cooling system by reading the home temperature, and display it on the interface of the Android client. Arduino has the advantages of simple peripheral circuits, open source programs, and rich expansion modules. The design difficulty lies in the processing of various values ​​in the program and how the client sends and receives information with the microcontroller.

This article focuses on the principles and functions of Arduino, BC417 Bluetooth module, and DHT11, and uses Arduino Uno R3, DHT11 temperature and humidity sensor, BC417 Bluetooth module, and LCD1602 LCD module to form a smart home system with various automatic control functions.

Arduino can collect various data through various sensors to perceive the environment. Then process the information inside it, and get control signals to control lights, motors and other home implementation devices, and influence and change various elements in the environment from the surface. And the system structure is relatively simple, can be adopted on a large scale, and the cost is low.

Keywords:Arduino Uno R3 MCU; DHT11 temperature and humidity sensor; LCD1602 LCD module; BC417 Bluetooth serial port module; The server; The client.

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 引 言 1

1.1 选题的背景与意义 1

1.2 本课题的研究内容及目的 1

1.3 系统结构的分析 1

1.4 系统的控制思路和流程 1

第二章 软件及硬件介绍 2

2.1 客户端软件 2

2.2 Arduino介绍 2

2.2.1 什么是Arduino 2

2.2.2 Arduino编程软件 2

2.2.3 Arduino硬件 2

2.2.4 Arduino编程语言介绍 2

2.3 蓝牙模块介绍 2

第三章 硬件电路连接 3

3.1 温度传感器 3

3.2 串行LCD1602模块 8

3.3 伺服电机 11

3.4 灯光控制 11

第四章 通讯 12

4.1 串行通信 12

4.2 异步通信 13

4.3 Arduino和蓝牙模块连接 14

4.3 通讯协议 14

第五章 成品展示 16

第六章 结束语 18

致 谢 19

参考文献 20

附 录 21

第一章 引 言

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