项目分享| 无线家庭监控系统

Posted 2022-04-01 HQYJ_

今天给大家分享一个完整的无线家庭监控系统

第一步，从硬件组成开始介绍整个系统的构成：

监控系统硬件：树莓派、IoT开发板（Particle Photon来控制传感器并使其接入无线控制系统），同时还自制PCB主控板，中继板和接线端子扩展板来方便大规模家庭设备接入。项目同时具有很高的灵活性，可以接入更多的IoT单元来实现万物互联。

虽然树莓派作为主控板可以连接到家里的WiFi网络，但是为了更好的增加树莓派的“移动性”，通过Hologram Nova使树莓派可以通过蜂窝移动来连接到互联网。

Hologram Nova是一块转接板，可以插入SIM卡，然后在通过USB接口插入树莓派就可以方便快捷的使树莓派连接到互联网中。

在连接家庭电器以及各种传感器上采用了IoT开发板Particle Photon，一款Wi-Fi开发板入门套件，可用于物联网或云端应用。开发板内置Broadcom Wi-Fi芯片及STM32 F205微处理器，硬件使用非常灵活。有完整的生态系统及完善的开发环境让产品接入网络，不仅提供了类似Arduino的IDE、配套控制APP、网页端编译软件、应用开发SDK、JS开发库等支持。云端服务则为硬件接入云端提供服务，同时还能够实现在线更新固件、网络访问、数据安全等功能。最重要的是，这是一块完全基于云端开发的评估板，除了最初的基本网络配置，其它的操作从代码的编辑、编译及下载都是通过云端进行。

为了更方便牢固的接线，设计了接线端子转换板和Particle Photon的转换板。接线端子转换板使得树莓派的接口扩展成可以直接电线相连的方式，而不必使用杜邦线，在一定程度上方便了家庭电线的连接。

物联网开发板的转换板配有12V继电器，可以用作开启车库门或者打开热水器等等。开发板Particle的配套APP甚至能够不需要编程就可以通过手机APP来控制电源的开关等等。

第二步，系统硬件完成之后，开始安装监测家里各种情况的传感器：

无线家庭控制系统里用的第一个传感器——红外运动传感器（PIR）。使用此传感器可以获得家里人员出现情况。红外运动传感器的种类很多，使用方法也相对简单，在我们熟练使用物联网开发板后将其与传感器连接即可，这样我们就可以从云端或者传感器接收到的信息。

烟雾传感器，同样可以从网上购得烟雾传感器模块然后与物联网开发板Particle连接，并将其安装到合适的位置。

温度湿度传感器，我们可以在室内和室外均安装传感器模块来帮助更好的获取温度湿度信息，便于出行穿衣或是提前开空调的选择。

还制作了一个火警报警器，12V的火警报警器在触发后会发出很高的声音和闪光，在传感器里加入了树莓派相机来方便在外出时查看屋内的情况。

最后便是我们的控制主板部分。主控板可以为开发板提供5V或者12V的输出，同时配有更多的继电器来方便对家用电器的控制，比如我们可以用它来控制空调的开关。树莓派可以放置在主控板上来进行继电器控制和与其他物联网模块进行通信。

第三步，开始软件配置：

在编程管理方面，可视化物联网编排工具——Node-RED。Node-RED 是构建物联网(IOT，Internet of Things)应用程序的一个强大工具，重点是简化代码块的“连接”以执行任务。使用可视化编程方法，允许开发人员将预定义的代码块（节点，Node）连接起来执行任务。连接的节点，通常是输入节点、处理节点和输出节点的组合，当它们连接在一起时，构成一个“流”(Flows)。
同时添加了信息发送模块，当有警报触发时IoT开发板particle photon会发送信息给Hologram Nova，然后hologram会通过发送邮件的方式通知用户。具体的配置方式见下图：

在配置好后如果触发警报了我们可以收到邮件提示：

最终的物联网控制平台采用了openHAB（open Home Automation Bus），而node-RED更多是作为一个中介，将MQTT数据从物联网开发板particle photon发送到OpenHab程序上。OpenHAB是一个开源的自动化智能家居平台。平台为用户提供便捷的图形化界面和管理平台，在这个平台上用户可以方便快捷的看到联网的家具状态以及变化情况。

这样一个家庭无线控制系统便打造好啦！虽然看起来比较复杂，但是如果能真的制作出来并应用于家庭中，一定会极大方便我们的日常生活！

【资料分享】以下是一些项目实例资料，点击即可学习。需要学习讨论的请进群：769843038

（stm32直流电机驱动）
http://www.makeru.com.cn/live/1392_1218.html?s=10
红外线人流感应器
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智能温控小风扇
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（零基础电子产品设计）
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从0到1，设计自己的开发板
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（定时器）
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（stm32 温湿度采集）
http://www.makeru.com.cn/live/detail/1476.html?s=10
基于STM32-WiFi智能小车机器人开发实战
http://www.makeru.com.cn/course/details/3008?s=10
智能小车设计
http://www.makeru.com.cn/live/3905_1418.html?s=10