实时监控用电智能节能风扇这些智能家居方案让家更聪明

“我想有一所房子，面朝大海，春暖花开……”现在人对于房子第一反应就是高房价，除去这些令人烦恼的观点，多少人还能想到“智能家居”四个字。什么是智能家居？百度给出的说法是“以住宅为平台，利用综合布线技术、网络通信技术、安全防范技术、自动控制技术、音视频技术将家居生活有关的设施集成，构建高效的住宅设施与家庭日程事务的管理系统，提升家居安全性、便利性、舒适性、艺术性，并实现环保节能的居住环境。”

有研究报告显示，2018年将有2．24亿个家庭，即全球12％的家庭，会安装至少一种智能家居系统。业内专家预计，它迟早会像电视、冰箱、空调、手机、电脑一样进入千家万户。

下面这张图给你更直观的感受，市场研究咨询公司Markets and Markets近期发布的报告显示，全球智能家居市场规模将在2022年达到1220亿美元，2016－2022年年均增长率预测为14％。

现如今，千禧一代逐渐成为了住宅消费的主体，生长在互联网时代的这群人更能接受并使用智能家居。这一期的《方案馆》就是来DIY一套属于自己的智能家居，让自己的住宅更魔幻。

方案1：一套完整控制系统

先看一下简介：本系统以基于Cortex－M3构架的STM32系列芯片为核心，采用标准进行模块化设计，以智能家居为载体，为用户提供微型化、智能化和网络化的控制模块及产品。适用于高职院校智能电子产品系统、智能家居、嵌入式实验室建设、学生毕业设计或课程设计、学生课外拓展学习、电子类技能竞赛载体等众多领域。

本套智能家居方案包括以下模块：智能家居控制器、智能插座、多功能面板、调光开关、光强及温湿度计、触摸屏、红外探测器、双光束对射红外探测器、玻璃破碎探测器、烟火灾探测器、可燃气体探测器。

该方案还包括了两个控制中心，客厅厨房控制中心和卧室卫生间控制中心，具体设计如下图。

方案2：实时监控用电状况的智能家居系统

该项目的参数规格：

家庭用电可视化，各家电用电情况通过电量监视器报告，显示历史数据总结，用电趋势分析，家庭用电实时状态等；

家电控制中心，显示／控制家电运行；

家庭太阳能应用，演示智能供电应用，市电供电及太阳能供电应用；

智能空调：电能消耗计量，根据白天黑夜自动调节温度；

智能灯：电能消耗计量，主机可控开关，调光；

智能热水器：电能消耗计量，根据峰谷时段自动加热；

智能电表：单芯片，无线通讯；

Zigbee网络。

该项目的主要功能：

用电可视化：实时显示当前电量，柱状图，当前供电方式，以及智能控制等；

太阳能模型：通过模型显示当前太阳能的使用状态，并反馈给可视化系统；

空调模型：通过模型显示当前空调的开关状态以及温度设置等；

热水器模型：通过模型显示当前热水器的开关状态；

LED灯模型：通过模型显示当前LED灯的开关状态，以及LED灯的亮度；

电表模型：通过模型显示当前各个家电的用电总量；

无线通讯功能：利用ZIGBEE无线通讯组成简单网络，在各个节点之间通讯；

微型电量计模块：控制各个家电设备模型，测量电能，ZIGBEE无线传输控制。

方案3：智能节能风扇

如果嫌上面两个方案过于复杂，不如做一个小智能电扇玩玩。正值夏天，让电扇更懂你。

风扇可实现的功能

（1）智能风扇可通过温度检测到即时室温，然后根据室温的高低以及设定的温度对扇叶的转速进行自我调节。比如设定的温度为20度，则室温为21度时，风扇转速慢，室温为22度时，风扇转速变快，室温为23度时，风扇转速更快，以此类推。

（2）智能风扇可通过红外传感器感受人的存在，无人时可自动关闭，节省能源。

（3）通过设定时间，定时关闭风扇

（4）风扇有普通模式，可以设置为快档，中档，慢档，跟普通风扇一样，不受温度影响。

（5）本系统装配安卓客户端，可以进行一些相关功能的控制，简单方便。

方案框图

方案4：用51单片机做一个简单智能家居系统

该智能家居基于51单片机控制， 同时外接DS1302和DS18B20以及LCD液晶屏等，对智能家居智进行简易的控制。

该设计运用到的芯片：STC89C58＋DS18B20＋DHT11＋DS1302＋LCD12864＋红外人体感应器＋无线遥控。

功能：

1．数字可调万年历

2．显示空气中温度和湿度

3．对环境温度和湿度可以自动控制

4．测量水的温度

5．无线控制

6．防盗报警

7．低功耗模式

8．开机图片

9．EEPROM数据保存

原理图设计：

方案5：智能插座

该章节下会有两个智能插座的设计方案，首先第一个方案的基本功能如下：

1．远程、本地APP遥控插座开关

2．定时开关，按星期自动循环开关，设置参数自动保存在WIFI智能插座报警器中，不会丢失，离线也能如约而至。

3．预约开关，设置时间之后，进入倒计时状态。

4．万能学习遥控器功能，通过APP操作，通过对码学习，实现手机代替遥控器。

5．插座温度检测，实时监测插座内部温度，如有过载，能及时切断供电电源。

6．防盗报警功能，市场很容易买到像门磁探测器，红外探测器，烟感探测器，燃气探测器等等这些配件，通过学习操作，把它与WIFI智能插座报警器联动，当你离家时，按下APP上的布防图标，如果家门被打开了，就会在APP上收到报警信息。当你回家时，按下APP上的撤防图标。

扩展功能：

上面的防盗报警功能是单向操作的，如果需要更安全的操作，覆盖更广的空间。如通过WIFI智能插座报警器开门锁，2．4G无线射频芯片进行一对多组网。整个大厦的传感器自组网等 需要用zigbee等进行扩展。

WIFI智能插座系统设计框图：

智能插座实物图展示：

第二个智能插座方案：

首先看一下最终的DIY模块：

已经集成了220v降压，继电器等到一个板上，只需简单接线就可以实现“插座”“智能开关”功能。

这个模块只需99元哦，以后还可以把zigbee替换成wifi（wifi开关可以单独使用，所以这个模块一定要跟网关一起使用）

方案6：监测打电话一体的智能家居系统

该方案实现了时间、温度、烟雾、人体感应、打电话、发短信、红外遥控和计算器等功能，菜单也写的比较简单，使用数组完成。一共三级菜单。由于菜单图片较多只是上传一部分，如果想要玩GSM模块和写简单菜单的朋友可看看！

智能家居管理系统电路模块组成：

智能家居管理系统主控电路截图：

主界面：

主菜单：

键盘：