适合程序员的智能家居

前言

看到最近智能家居的讨论挺火，我也来分享下在智能家居这块的体会。我主要改造了我租的房子的室灯。主要实现功能有：监控室内环境，改装了室灯，光线暗的时候有人时自动开灯，光线亮自动灭灯,可红外用遥控器、手机客户端改变阈值。

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材料

主控板：Arduino UNO/Mega2560（IO口多）

传感器：光敏电阻、DHT11温湿度传感器、串口WIFI模块、红外遥控探头、红外人体探测器、5V继电器（220V）

布线

室灯控制还是很简单的，控制电源即可。

首先使用继电器接管室灯的电线。
然后放置红外人体探测器，我把它朝向房间门口。
温湿度传感器、光敏电阻、wifi模块、红外遥控探头就比较随意了，合理放置就行。

程序开发

Arduino开发工具官方有提供，代码类似c语言，有很多第三方库，开发非常容易。最让我感到幸福的是VS也有相应的开发环境，有个插件叫做Visual Micro。

控制电路无非就是置数字IO口高电平或低电平。
光敏电阻测光很简单，使用模拟口测电阻值，如果需要精度更高更专业的可以买专门的测光模块。
通信方式多种多样，红外遥控、射频、蓝牙、wifi，坑爹的wp不支持蓝牙串口，所以我选用的是串口wifi，使用简单，模块有自己的配置页面，我配置成接入屋里的wifi网络+模块自建AP，并使用UDP模式发送广播。
具体代码附在下面。

原型

可以使用220v~5v变压器，这样就可以把主体放到灯罩里了，而且可以使用小点的板子。

扩展

Arduino这种类似积木的搭建方法非常适合咱们程序员自己DIY，不需要自己制作电路板。在这个室灯控制的基础上咱们在扩展一下思维：

加上红外发射头就可以控制相应的红外遥控设备，一个接收一个发射组合就是***遥控器，多个发射器可以防死角
加上常用的2.4G或者低频段的无线模块，就可以实现无线设备间通讯（模块很便宜，有兴趣可以尝试鼠标、键盘、遥控车、航模通讯）
加个舵机，拉窗帘不在话下。
再大胆点，拆开电器找到电路板，接上线，使用Arduino的数字IO直接监控/控制电器电路板。
加上语音识别模块（目前的貌似都不太理想，相对Arduino有些重，这活交给家庭网关或者手机比较好）语音控制电器。

Arduino可以方便的实现控制电源、控制/监控带电路控制的电器的电路板。

憧憬一下当WP的Cortana成熟的时候，这些设备控制，Cortana都能根据我的习惯自动搞定，并支持语音控制，全时待命，未来生活啊~

***附上我的Arduino代码：

 
 
  
  #include   
  
  #include   
  
  #include   
  
     
  
  //UNO  
  
  //#define GM_dpin A5             //光敏电阻  
  
  //#define dht_dpin 2            //温湿度传感器  
  
  //#define wifiRx_dpin 5            //WIFI接收Rx  
  
  //#define wifiTx_dpin 6            //WIFI发送Tx  
  
  //#define HW_dpin 8                //红外遥控探头  
  
  //#define RSensor_dpin 10        //红外探测器人  
  
  //#define jdq_dpin 11            //继电器  
  
  //#define light_dpin 13            //指示灯  
  
     
  
  //2560  
  
  #define GM_dpin A15             //光敏电阻  
  
  //#define wifiTx_dpin 10        //WIFI发送Rx  
  
  //#define wifiRx_dpin 11        //WIFI接收Tx  
  
  #define dht_dpin 21                //温湿度传感器  
  
  #define HW_dpin 22                //红外遥控探头  
  
  #define RSensor_dpin 23            //红外探测器人  
  
  #define jdq_dpin 29                //继电器  
  
  #define light_dpin 13            //指示灯  
  
     
  
  int ADZ = 45;                //暗度阀值  
  
  int LDZ = 175;                //亮度阀值  
  
     
  
  bool IsJDQOpend = false;  
  
  bool IsAutoOpen = false;  
  
  bool IsPause = false;  
  
     
  
  IRrecv irrecv(HW_dpin);  
  
  decode_results results;  
  
     
  
  dht11 DHT;  
  
     
  
  //SoftwareSerial WiFiPort(wifiRx_dpin, wifiTx_dpin);  
  
     
  
  void InitController(){  
  
      pinMode(jdq_dpin, OUTPUT);  
  
      digitalWrite(jdq_dpin, LOW);  
  
     
  
      pinMode(light_dpin, OUTPUT);  
  
      digitalWrite(light_dpin, LOW);  
  
     
  
      pinMode(RSensor_dpin, INPUT);  
  
      pinMode(GM_dpin, INPUT);  
  
  }  
  
     
  
  void closeLight(){  
  
      digitalWrite(light_dpin, LOW);  
  
      digitalWrite(jdq_dpin, LOW);  
  
      IsJDQOpend = false;  
  
      IsAutoOpen = false;  
  
      delay(2000);  
  
  }  
  
     
  
  void openLight(){  
  
      digitalWrite(light_dpin, HIGH);  
  
      digitalWrite(jdq_dpin, HIGH);  
  
      IsJDQOpend = true;  
  
      delay(2000);  
  
  }  
  
     
  
  void makePause(){  
  
      IsPause = !IsPause;  
  
      if (IsPause){  
  
          for (int i = 0; i < 5; i++)  
  
          {  
  
              digitalWrite(light_dpin, HIGH);  
  
              delay(100);  
  
              digitalWrite(light_dpin, LOW);  
  
              delay(100);  
  
          }  
  
      }  
  
      else{  
  
          digitalWrite(light_dpin, HIGH);  
  
          delay(1000);  
  
          digitalWrite(light_dpin, LOW);  
  
      }  
  
  }  
  
     
  
  //室灯控制器  
  
  void LightController(){  
  
      //接收红外遥控器信号  
  
      if (irrecv.decode(&results)) {  
  
          Serial.println(results.value, HEX);  
  
          if (results.value == 0xFFA25D){  
  
              //关灯  
  
              closeLight();  
  
          }  
  
          if (results.value == 0xFFE21D){  
  
              //开灯  
  
              openLight();  
  
          }  
  
          if (results.value == 0xFFC23D){  
  
              //暂停  
  
              makePause();  
  
          }  
  
          irrecv.resume();  
  
      }  
  
     
  
      if (IsPause)return;  
  
      //光敏电阻判断室内亮度  
  
      int valx = analogRead(GM_dpin);  
  
      //Serial.println(valx);  
  
      if (valx < ADZ){  
  
          //继电器如果是关的  
  
          if (!IsJDQOpend){  
  
              //红外人体检测  
  
              int val = digitalRead(RSensor_dpin);  
  
              if (val == 1)  
  
              {  
  
                  //开灯  
  
                  openLight();  
  
                  IsAutoOpen = true;  
  
              }  
  
              else 
  
              {  
  
                  return;  
  
              }  
  
          }  
  
      }  
  
      else{  
  
          if (valx > LDZ && IsJDQOpend && IsAutoOpen){  
  
              valx = analogRead(GM_dpin);  
  
              if (valx <= LDZ)return;  
  
              //环境亮，关灯  
  
              closeLight();  
  
          }  
  
      }  
  
  }  
  
     
  
  void setup(){  
  
      byte    value = EEPROM.read(1);  
  
      if (value != 255)ADZ = value;  
  
     
  
      value = EEPROM.read(2);  
  
      if (value != 255)LDZ = value;  
  
     
  
      Serial.begin(115200);  
  
      Serial3.begin(115200);  
  
      InitController();  
  
      irrecv.enableIRIn();  
  
      delay(500);  
  
      Serial.println();  
  
      Serial.println("[---ZZY Hareware Startup---]");  
  
  }  
  
     
  
  void loop(){  
  
      LightController();  
  
      InfoQuery();  
  
      GetCommand();  
  
  }  
  
     
  
  long timespan;  
  
  void InfoQuery(){  
  
      unsigned long t = (micros() - timespan) / 1000000;  
  
      if (t < 1)return;  
  
      timespan = micros();  
  
      //信息查询  
  
      //光控信息  
  
      int valx = analogRead(GM_dpin);  
  
      //温湿度传感器  
  
      DHT.read(dht_dpin);  
  
      String msg = "VMZClub_Home HTP H";  
  
      msg += DHT.humidity;  
  
      msg += "T";  
  
      msg += DHT.temperature;  
  
      msg += "L";  
  
      msg += valx;  
  
      msg += "S";  
  
      msg += IsJDQOpend;  
  
      msg += "P";  
  
      msg += IsPause;  
  
      msg += "F";  
  
      msg += ADZ;  
  
      msg += "/";  
  
      msg += LDZ;  
  
      Serial3.print(msg);  
  
      Serial.println(msg);  
  
  }  
  
     
  
  void GetCommand(){  
  
      int cmd[10] = { -1 };  
  
      for (int i = 0; i < 10; i++)  
  
      {  
  
          cmd[i] = Serial3.read();  
  
          if (cmd[i] == -1)break;  
  
          Serial.println((char) cmd[i]);  
  
      }  
  
      if (cmd[0] == -1)return;  
  
      switch ((char) cmd[0])  
  
      {  
  
      case 'L':  
  
          switch (cmd[1])  
  
          {  
  
          case '0':  
  
              closeLight();  
  
              break;  
  
     
  
          case '1':  
  
              openLight();  
  
              break;  
  
          }  
  
          break;  
  
     
  
      case 'P':  
  
          switch (cmd[1])  
  
          {  
  
          case '0':  
  
              IsPause = false;  
  
              break;  
  
     
  
          case '1':  
  
              IsPause = true;  
  
              break;  
  
          }  
  
          break;  
  
     
  
      case 'F':  
  
          switch (cmd[1])  
  
          {  
  
          case'A':  
  
              if (cmd[2] != -1)    {  
  
                  ADZ = cmd[2];  
  
                  EEPROM.write(1, ADZ);  
  
              }  
  
              break;  
  
          case'L':  
  
              if (cmd[2] != -1){  
  
                  LDZ = cmd[2];  
  
                  EEPROM.write(2, LDZ);  
  
              }  
  
              break;  
  
          }  
  
          break;  
  
      }  
  
  }

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新闻名称：适合程序员的智能家居
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