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。

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万能遥控器，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~

最后附上我的Arduino代码：

+ View Code?

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#include <EEPROM.h> #include <IRremote.h> #include <dht11.h>   //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;     } }