项目分享| 小白也能做的智能家居

大家好，我是工控小弟，很高兴能够在达尔闻分享自己的DIY设计，本次带来的是作品是简易智能家居系统设计，设计比较简单，采用离线控制，未使用MQTT、ZigBee等物联网协议（当时大一，不会联网）。接下来，我将从设计要求、硬件设计、软件设计、实物展示几部分进行简要说明，项目涉及到的资料分享给大家（在“达尔闻说”微信回复：简易智能家居），希望对初学者有一定的帮助。

✔ 设计要求

在进行DIY作品设计时，首先要给对作品实现的功能以及性能进行约束，根据自己实际能力去设计作品功能，并在自己现在确定能够完成的功能基础上，加入一些挑战性的功能，切记挑战性功能不可太过复杂，太过复杂会导致从制作到放弃。

本次我所设计的简易智能家居系统，主要有以下功能：

1）能够实时监测当前环境的温度等参数； 

2）通过蓝牙模块控制室内的用电设备，如电动窗帘、电视机、空调等设备；

3）能够通过手势控制室内的用电设备；

4）实现语音控制，通过语音控制室内用电设备。

确定了设计要求以后，接下来就是对整个作品的结构进行分析，如图（1）所示为设计功能示意图：用户可以使用PC或者Android设备，连接简易智能家居系统的蓝牙，完成读取环境温度与控制用电设备；也可以通过语音识别与手势识别进行控制用电设备。

图（1）设计功能示意图

✔ 硬件设计

通过对简易智能家居系统的设计要求进行分析，接下来就可以确定硬件设计方案了。如图（2）所示为简易智能家居系统的硬件原理图，主要由单片机最小系统、蓝牙模组、电源模块、语音识别模块、手势识别模块、限位开关（电动窗帘限位）、OLED显示器、直流电机驱动（电动窗帘控制）、四路继电器模组构成。

图（2）简易智能家居系统的硬件原理图

单片机最小系统采用STM32F103C8T6，是整个控制系统的核心，负责各个传感器之间的通讯解码；

蓝牙模组采用HC-05，主要功能是实现用户蓝牙设备与系统进行通讯，传输用户的控制指令；

电源模块为整个系统提供各个传感器所需的不同等级的电压，主要将12V电源转换为5V和3.3V电压；

语音识别模块采用科大讯飞的ASR-08，主要功能为识别外部语音的关键字，解析为控制指令，传输给STM32；

手势识别模块采用正点原子的PAJ7620，主要功能为识别用户的手势，解析为控制指令，传输给STM32；

限位开关（电动窗帘限位）在实际设计中采用2个带滚轮的限位开关，主要功能是限制电动窗帘的运动位置；

OLED显示器采用0.96寸IIC通讯的OLED显示器，负责显示环境监测值；

直流电机驱动（电动窗帘控制）采用12V直流电机与TB6612构成，主要功能是驱动电动窗帘运动；

四路继电器模组主要功能是控制外部用电器。

✔ 软件设计

硬件设计完成后，就是程序设计了，程序设计其实就是根据所选的硬件的通讯协议及控制方式，描述其运行的逻辑。简易智能家居系统的程序源码已经打包，提供链接下载，在这里不做过多赘述，如图（3）所示为程序流程图。

图（3）简易智能家居系统的程序流程图

✔ 实物展示

硬件与软件设计完成后，简易智能家居系统的设计工作也就完成了，如图（4）所示为实物展示图。

图（4）实物展示图

本次DIY作品分享到此就结束啦，作品比较简单，唯一的遗憾就是当时没有3D打印机，做的比较丑，哈哈！之后，还会分享更多的作品，请大家多多关注！