有研究報告顯示，2018年將有2．24億個家庭，即全球12％的家庭，會安裝至少一種智能家居系統(tǒng)。業(yè)內(nèi)專家預計，它遲早會像電視、冰箱、空調(diào)、手機、電腦一樣進入千家萬戶。

下面這張圖給你更直觀的感受，市場研究咨詢公司Markets and Markets近期發(fā)布的報告顯示，全球智能家居市場規(guī)模將在2022年達到1220億美元，2016－2022年年均增長率預測為14％。

現(xiàn)如今，千禧一代逐漸成為了住宅消費的主體，生長在互聯(lián)網(wǎng)時代的這群人更能接受并使用智能家居。這一期的《方案館》就是來DIY一套屬于自己的智能家居，讓自己的住宅更魔幻。

方案1：一套完整控制系統(tǒng)

先看一下簡介：本系統(tǒng)以基于Cortex－M3構(gòu)架的STM32系列芯片為核心，采用標準進行模塊化設(shè)計，以智能家居為載體，為用戶提供微型化、智能化和網(wǎng)絡化的控制模塊及產(chǎn)品。適用于高職院校智能電子產(chǎn)品系統(tǒng)、智能家居、嵌入式實驗室建設(shè)、學生畢業(yè)設(shè)計或課程設(shè)計、學生課外拓展學習、電子類技能競賽載體等眾多領(lǐng)域。

本套智能家居方案包括以下模塊：智能家居控制器、智能插座、多功能面板、調(diào)光開關(guān)、光強及溫濕度計、觸摸屏、紅外探測器、雙光束對射紅外探測器、玻璃破碎探測器、煙火災探測器、可燃氣體探測器。

該方案還包括了兩個控制中心，客廳廚房控制中心和臥室衛(wèi)生間控制中心，具體設(shè)計如下圖。

方案2：實時監(jiān)控用電狀況的智能家居系統(tǒng)

該項目的參數(shù)規(guī)格：

家庭用電可視化，各家電用電情況通過電量監(jiān)視器報告，顯示歷史數(shù)據(jù)總結(jié)，用電趨勢分析，家庭用電實時狀態(tài)等；

家電控制中心，顯示／控制家電運行；

家庭太陽能應用，演示智能供電應用，市電供電及太陽能供電應用；

智能空調(diào)：電能消耗計量，根據(jù)白天黑夜自動調(diào)節(jié)溫度；

智能燈：電能消耗計量，主機可控開關(guān)，調(diào)光；

智能熱水器：電能消耗計量，根據(jù)峰谷時段自動加熱；

智能電表：單芯片，無線通訊；

Zigbee網(wǎng)絡。

該項目的主要功能：

用電可視化：實時顯示當前電量，柱狀圖，當前供電方式，以及智能控制等；

太陽能模型：通過模型顯示當前太陽能的使用狀態(tài)，并反饋給可視化系統(tǒng)；

空調(diào)模型：通過模型顯示當前空調(diào)的開關(guān)狀態(tài)以及溫度設(shè)置等；

熱水器模型：通過模型顯示當前熱水器的開關(guān)狀態(tài)；

LED燈模型：通過模型顯示當前LED燈的開關(guān)狀態(tài)，以及LED燈的亮度；

電表模型：通過模型顯示當前各個家電的用電總量；

無線通訊功能：利用ZIGBEE無線通訊組成簡單網(wǎng)絡，在各個節(jié)點之間通訊；

微型電量計模塊：控制各個家電設(shè)備模型，測量電能，ZIGBEE無線傳輸控制。

方案3：智能節(jié)能風扇

如果嫌上面兩個方案過于復雜，不如做一個小智能電扇玩玩。正值夏天，讓電扇更懂你。

風扇可實現(xiàn)的功能

（1）智能風扇可通過溫度檢測到即時室溫，然后根據(jù)室溫的高低以及設(shè)定的溫度對扇葉的轉(zhuǎn)速進行自我調(diào)節(jié)。比如設(shè)定的溫度為20度，則室溫為21度時，風扇轉(zhuǎn)速慢，室溫為22度時，風扇轉(zhuǎn)速變快，室溫為23度時，風扇轉(zhuǎn)速更快，以此類推。

（2）智能風扇可通過紅外傳感器感受人的存在，無人時可自動關(guān)閉，節(jié)省能源。

（3）通過設(shè)定時間，定時關(guān)閉風扇

（4）風扇有普通模式，可以設(shè)置為快檔，中檔，慢檔，跟普通風扇一樣，不受溫度影響。

（5）本系統(tǒng)裝配安卓客戶端，可以進行一些相關(guān)功能的控制，簡單方便。

方案框圖

方案4：用51單片機做一個簡單智能家居系統(tǒng)

該智能家居基于51單片機控制， 同時外接DS1302和DS18B20以及LCD液晶屏等，對智能家居智進行簡易的控制。

該設(shè)計運用到的芯片：STC89C58＋DS18B20＋DHT11＋DS1302＋LCD12864＋紅外人體感應器＋無線遙控。

功能：

1．數(shù)字可調(diào)萬年歷

2．顯示空氣中溫度和濕度

3．對環(huán)境溫度和濕度可以自動控制

4．測量水的溫度

5．無線控制

6．防盜報警

7．低功耗模式

8．開機圖片

9．EEPROM數(shù)據(jù)保存

原理圖設(shè)計：

方案5：智能插座

該章節(jié)下會有兩個智能插座的設(shè)計方案，首先第一個方案的基本功能如下：

1．遠程、本地APP遙控插座開關(guān)

2．定時開關(guān)，按星期自動循環(huán)開關(guān)，設(shè)置參數(shù)自動保存在WIFI智能插座報警器中，不會丟失，離線也能如約而至。

3．預約開關(guān)，設(shè)置時間之后，進入倒計時狀態(tài)。

4．萬能學習遙控器功能，通過APP操作，通過對碼學習，實現(xiàn)手機代替遙控器。

5．插座溫度檢測，實時監(jiān)測插座內(nèi)部溫度，如有過載，能及時切斷供電電源。

6．防盜報警功能，市場很容易買到像門磁探測器，紅外探測器，煙感探測器，燃氣探測器等等這些配件，通過學習操作，把它與WIFI智能插座報警器聯(lián)動，當你離家時，按下APP上的布防圖標，如果家門被打開了，就會在APP上收到報警信息。當你回家時，按下APP上的撤防圖標。

擴展功能：

上面的防盜報警功能是單向操作的，如果需要更安全的操作，覆蓋更廣的空間。如通過WIFI智能插座報警器開門鎖，2．4G無線射頻芯片進行一對多組網(wǎng)。整個大廈的傳感器自組網(wǎng)等 需要用zigbee等進行擴展。

WIFI智能插座系統(tǒng)設(shè)計框圖：

智能插座實物圖展示：

第二個智能插座方案：

首先看一下最終的DIY模塊：

已經(jīng)集成了220v降壓，繼電器等到一個板上，只需簡單接線就可以實現(xiàn)“插座”“智能開關(guān)”功能。

這個模塊只需99元哦，以后還可以把zigbee替換成wifi（wifi開關(guān)可以單獨使用，所以這個模塊一定要跟網(wǎng)關(guān)一起使用）

方案6：監(jiān)測打電話一體的智能家居系統(tǒng)

該方案實現(xiàn)了時間、溫度、煙霧、人體感應、打電話、發(fā)短信、紅外遙控和計算器等功能，菜單也寫的比較簡單，使用數(shù)組完成。一共三級菜單。由于菜單圖片較多只是上傳一部分，如果想要玩GSM模塊和寫簡單菜單的朋友可看看！

智能家居管理系統(tǒng)電路模塊組成：

智能家居管理系統(tǒng)主控電路截圖：

主界面：

主菜單：

鍵盤：