基于树莓派的智能温湿度监控终端的设计与实现

电子设计工程Electronic Design Engineering 第26卷Vol.26第22期No.222018年11月Nov.2018

收稿日期：2018-01-19稿件编号：201801104作者简介：吴波涛（1987—），男，江西南城人，硕士研究生，工程师。研究方向：物联网、自动控制。精密仪器工厂、网络通信电子设备机房、农业大

棚等场所对环境温湿度控制往往有较为严格的需

求，因此在上述场所温湿度异常时，及时发现并发出

告警提示对岗位人员十分重要[1-5]。随着物联网技术

的进步和普及应用，包括温湿度等在内环境变量已

经实现网络化采集[6-9]，通过在监控节点部署网络网

关和温湿度传感器，网关可通过温湿度传感器获取环境温湿度，再通过网络发送至温湿度数据库服务器进行存储，通过开发应用服务程序实现温湿度数据的处理、展示和查询等功能[10-18]。为进一步实现温湿度数据的判读和异常时的主动告警功能，本文开发了基于树莓派的网络部署智能温湿度监控终端，集成了告警和语音输出器件，实现与温湿度数据库基于树莓派的智能温湿度监控终端的设计与实现

吴波涛，徐正峰，孙金卫

（中国卫星海上测控部江苏江阴214431）

摘要：随着物联网技术的发展，温湿度采集早已实现网络化、实时化，为配合此技术架构实现温湿度数据的监控告警功能，设计开发了一种基于树莓派的智能温湿度监控终端。该终端通过网络连接至温湿度采集系统的数据库，定时查询监控节点的温湿度情况，通过与温湿度阈值的比对判定温湿度是否超标并依此决定是否发出告警；通过集成蜂鸣器、音箱等元器件，实现异常情况下的蜂鸣告警与语音提示功能；通过在板卡系统中写入自启动命令，完成终端掉电后的程序自启动功能，使终端实现365天*24小时运行与免维护功能。实验表明，该终端部署便捷，能迅速检测到各监控节点的温湿度异常情况，并发出告警音和提示信息，有效提升各节点温湿度监控水平。

关键词：树莓派；监控终端；物联网；自启动

中图分类号：TN79文献标识码：A 文章编号：1674-6236（2018）22-0190-04Design and implementation of intelligent temperature and humidity monitoring

terminal based on Raspberry Pi

WU Bo?tao ，XU Zheng?feng ，SUN Jin?wei （China Satellite Maritime Tracking and Control ，Jiangyin 214431，China ）

Abstract:With the development of technology of Internet of Things ，real-time temperature and humidity data collecting technology through networks has put into use for a while.To realize real-time temperature and humidity surveillance and alarming on abnormal situation ，an intelligent temperature and humidity terminal based on Raspberry Pi has been designed and implemented.This terminal connects the temperature-humidity database through networks and inquires temperature and humidity data at regular time interval.By comparing to the threshold ，the terminal checks if the temperature or humidity of monitored node is abnormal and sound the alarm when positive.The alarm is on by buzzer and loudspeaker ，and the node information is provided by voice through loudspeaker when temperature or humidity is abnormal.By programming the self-starting file in directory of the operation system ，the terminal can start the surveillance program on boot ，by which can realize the terminal running at 365*24hours and free of maintain.Experiments show that this intelligent terminal can be deployed easily and detect the abnormal temperature and humidity data immediately ，sound alarm and provide monitored node information.With this terminal ，temperature and humidity monitoring level is improved remarkably.Key words:Raspberry Pi ；surveillance terminal ；internet of things ；self-starting

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安防监控系统设计方案

庄浪县XXX安防监控系统 方案设计 甘肃XXX科技有限责任公司 2018年7月25日

目录 1 总论 (1) 1.1编制依据 (1) 1.2项目建设的意义 (1) 1.3编制原则 (1) 1.4遵循的标准和规范 (1) 1.5自然条件 (2) 2 工程现状 (3) 3 方案设计 (4) 3.1安防系统的构成介绍 (4) 3.2设计方案 (4) 3.3安防设备的选用 (5) 4 主要材料清单 (6) 5 工程投资 (7) 6 施工简图 (8) 附表1：投资预算表

1 总论 1.1编制依据 1、现场实地勘查。 2、庄浪县XXX （以下简称甲方）要求。 1.2 项目建设的意义 本工程针对甲方目前建筑格局，安装安防监控系统，保护甲方财产安全，最大限度的减少盗窃事件的发生及在事件发生后通过监控录象为甲方追回经济损失提供依据。 1.3 编制原则 严格遵循国家和行业现行的有关标准规范； 安全施工、保护环境、节约成本； 采用成熟的安防监控技术，结合现场情况布局。 1.4 遵循的标准和规范 1、公共安全行业标准GA/T75-94《中华人民共和国公安部安全防范工程程序与要求》。 2、公共安全行业标准GA/T7O-94《中华人民共和国公安部安全防范工程费用概预算编制办法》。 3、国家标准GB 50198-94《民用闭路电视监控系统工程技术规范》。 4、建筑行业标准JGJ/T16-92《民用建筑电气设计规范》。 5、公共安全行业标准GA/T367-2001《视频安防监控系统技术要求》。

6、公共安全行业标准GA/T308-2001《安全防范系统验收规则》。 7、国家标准GB 50348-2004《安全防范工程技术规范》。》 1.5 自然条件 甲方位于庄浪县，位于甘肃省中部，六盘山西麓，东邻华亭县，西依静宁县，北与宁夏隆德县、泾源县毗邻，南和张家川县、秦安县接壤。 累年1月平均最低最低气温-5.5℃ 累年7月平均最高气温31.9℃ 累年极端最低气温-13.1℃ 累年极端最高气温38.2℃ 累年平均相对湿度63% 累年最小相对湿度2% 累年平均降水量612.8mm 累年最大降水量726.8mm 累年最大风速21.1m/s 累年最多风向东南风 累年最大积雪深度40mm 累年最大冻土深度360mm

基于树莓派的智能家居系统设计与实现

基于树莓派的智能家居系统设计与实现> 随着物联网技术的不断发展，智能化、个性化的智能家居产品需求越来越大，但当前智能家居产品之间设备接口、通讯协议等多种多样，尚未形成统一标准，这些因素制约着智能家居产品的推广与普及。文章提出一种以开源硬件树莓派系统为中心，兼容多协议的智能科技网关设计，旨在解决当前异构网络中不同协议与不同接口的兼容问题。 1 概述 智能家居网关作为智能家居系统的中心控制设备，承担着智能家居中所有传感器信息的汇聚、分析与控制，应满足安全高效、智能化与个性化的需求。本文针对智能家居系统的用户需求，在物联网基础上提出一种以树莓派系统为中心网关，综合采用WIFI技术、Zigbee技术，并支持多协议、多网络混合的智能家居系统。系统设计采用模块化、智能化设计，具有稳定性、扩展性与操控性等特点，并可以通过APP终端实现对智能家居系统的远程控制。 2 系统整体结构设计 本系统的设计主要由三大部分组成:(1)感应控制层主要由智能家居的各种传感器设备组成，收集家居中如温度、湿度与可燃气体等各种信息以及接收由网关传达的各种命令;(2)网络通信层主要是负责网络通信，包括智能网关、信息服务器、路由器与GPRS、WIFI网络、ZigBee网络、 Internet、红外网络等。网关作为智能家居系统的中心控制设备，承担着各层设备之间的信号传输与控制命令转发解析等任务，用户使用手机发送信号到信息服务器，信息服务器处理信息后再传送到网关，由网关控制各种传感器与家庭设备;(3)应用层包括电脑PC机、手机终端设备，如Android与IOS设备、遥控器等红外手持设备等，手机端可通过因特网或

GPRS网络与网关通信，以无线方式管理智能家居各节点的设备终端，支持多用户登录系统进行管理，实现节点设备遥控等功能，从而实时监测与控制家居环境。通过手机端的APP，连接局域网或GPRS网络，实现远程控制智能家居的各种设备。系统结构图如图1所示。 2.1 感应控制层 感应控制层由传感器终端与控制终端组成，传感器终端主要负责收集家庭环境的各种数据，包括室内温度、湿度、烟雾浓度等，控制终端的主要作用是对家庭设备如照明、电视机、空调、窗帘与其他 电器的控制。传感器终端与控制终端并不是严格分离，如照明调节，需要由传感器终端收集房间的光线亮度参数，然后由控制终端进行控制电灯的亮度。 传感器终端都采用模块化的设计方案，在微处理器单元的基础上，添加传感器与WIFI模块或ZigBee模块，传感器终端通过WIFI或 ZigBee网络与智能网关连接。WIFI模块由于具有稳定性高、传输速度快、传输距离远等特点，因此被广泛应用在各类传输通信设备中。而ZigBee具有功耗极低、组网灵活、传输稳定等特点，因此可以应用在厨房等连接电源不方便的可燃气体检测设备里，在一个纽扣电池供电的情况下，可以工作6,24个月。 传感器终端的微处理芯片主要由单片机与外围电路组成，是该终端的核心组件，负责执行处理由WIFI、ZigBee等通信模块传送过来的指令。电源模块与LED 等模块主要由电源灯与呼吸灯组成，当终端处于工作状态，会显示出不同的灯光组合，增加美感与识别功能。WIFI通信模块与ZigBee模块是一个通信模块，焊接在基础模块上，通过此通信模块，终端设备实现了可以无线连接家用路由器的，与智能网关通信的能力。通过此通信模块，终端设备接收来自智能网关的命令，执行并反馈结果。 2.2 网络通信层

浙江大学本科课程简介和教学大纲

课程简介和教学大纲 课程代码：15120660 课程名称：嵌入式系统设计 学分： 5.0 周学时：4.0-2.0 面向对象：大学本科生 预修课程要求：微机原理、C程序设计 一、课程介绍（100-150字） （一）中文简介 《嵌入式系统设计》是工科学生学习掌握嵌入式系统的结构原理、ARM处理器核的设计原理和方法、理解操作系统的基本原理、学习掌握嵌入式应用软件开发的主要流程和相关技术的一门课程，重点在于理解ARM体系结构及其组成嵌入式系统的结构原理基础上，培养学生具备初步的嵌入式系统软硬件设计开发能力。课程内容主要包括ARM处理器核的设计原理，ARM体系结构，ARM编程模型及指令集，ARM调试结构与存储器层次，操作系统的I/O接口技术、操作系统进程与线程的概念和管理、并发、进程间通信，操作系统的内存管理策略，调度算法和实时调度算法等内容，并以树莓派实验板为基础进行相应的实验设计，掌握嵌入式系统设计开发能力。 （二）英文简介 《Embedded System Design》is one of the basic courses for engineering students to master the structural principle of embedded system, principle and method of ARM core design, basic principle of operating system, the main process of embedded application software development and related technologies. The priority of this course is making students have an initial capacity of embedded system hardware and software design and development based on understanding the ARM architecture and composition of the embedded system. Course content includes core design of ARM processor, ARM architecture, ARM programming model and instruction set, ARM debug architecture and memory hierarchy, IO technologies of operating system, concept and management of operating system processes and threads, concurrent, inter-process communication, memory management, scheduling algorithm and real-time scheduling algorithm etc. Experimental design on Raspberry Pi2 development board may also be made to know the embedded system design and development process well. 二、教学目标 （一）学习目标 本课程通过嵌入式系统的开发平台，使学生熟悉嵌入式应用开发流程，更方便地学习和理解嵌入式系统的基础知识，使学生具备基本的嵌入式系统的软硬件设计能力。以ARM

智能家居系统设计方案

智能家居系统设计方案 1.智能家居系统概述 智能家居系统主要分为五大块，分别是“场景控制”、“逻辑自动控制”、“远程控制”、“家庭娱乐”、“安全防范”；能轻松地打造出一个集方便、节能、安全、人性化为一体的智能家居。 智能家居可以为人们带来更为惬意、轻松的生活。如今人们的工作生活节奏越来越快，智能化家居可以为人们减少繁琐家务、提高效率、节约时间，让人们有更多的时间去休息、教育子女、锻炼身体和进修，使人们的生活质量有了很大提高。智能家居的解决方案有各种不同的方式。以互联网为中心，在家庭网络连接下，结合多种智能家居功能解决方案，包括家居设施控制、讯息服务、通讯交流、商务、娱乐、教育、医疗保健、移动通讯等，来实现家居的各种智能化控制手段与功能。 智能家庭控制系统是以HFC、以太网、现场总线、公共电话网、无线网的传输网络为物理平台，计算机网络技术为技术平台，现场总线为应用操作平台，构成一个完整的集家庭通信、家庭设备自动控制、家庭安全防范等功能的控制系统。 智能家居控制系统的总体目标是通过采用计算机技术、网络技术、控制技术和集成技术建立一个由家庭到小区乃至整个城市的综合信息服务和管理系统，以此来提高住宅高新技术的含量和居民居住环境水平。

2.智能家居控制系统功能 智能家庭控制系统的主要功能包括家庭通信、家庭设备自动控制、家庭安全防范三个方面。 智能家居控制系统能够实现以下功能： ○1、始终在线的网络服务：与互联网随时连接,为在家中办公提供便利。 ○2、安全防范：智能安防系统可以实时监控非法闯入、火灾、煤气泄漏、紧急呼救的发生。一旦出现警情,系统会自动向中心发出报警信息,同时启动相关电器进入应急联动状态,从而实现主动防范。 ○3、消费电子产品的智能控制。 ○4、交互式智能控制：通过语音识别技术实现智能家电的声控功能；通过各种主动式传感器（如温度,声音,动作等）实现智能家居的主动性动作响应。 ○5、环境自动控制：如家庭中央空调的控制、室内空气质量的监测、控制。 ○6、提供全方位家庭娱乐,如家庭影院系统和家庭中央背景音乐系统。 ○7、现代化的厨卫环境。 ○8、家庭信息服务：管理家庭信息及与小区物业管理公司的联系。 ○9、家庭理财服务：通过网络完成理财和消费服务。 ○10、自动维护功能：智能信息家电可以通过服务器直接从制造商的服务网站上自动下载,更新驱动程序和诊断程序,实现智能化的故障自诊断和新功能的自动扩展。

基于树莓派的数据采集与存储

《嵌入式综合实践》 设计报告 目录 一、树莓派简介 (2) 二、配置树莓派 (3) 1.树莓派供电 (3)

2.手动对SD存储卡进行写操作（windows） (3) 3.连接笔记本电脑显示器 (3) 三、硬件电路连接 (6) 四、DHT11简介 (7) 五、获取DHT11传感器温湿度 (7) 六、安装本地MYSQL (9) 七、连接阿里云RDS数据库 (11) 八、上传数据到传感云 (13) 九、Cron 实现定时功能 (14) 一、树莓派简介 Raspberry Pi(中文名为“树莓派”,简写为RPi，或者RasPi/RPi)是为学生计算机编程教育而设计，只有信用卡大小的卡片式电脑，其系统基于Linux。随着Windows

10 IoT的发布，我们也将可以用上运行Windows的树莓派。自问世以来，受众多计算 机发烧友和创客的追捧，曾经一“派”难求。别看其外表“娇小”，内“心”却很强大，视频、音频等功能通通皆有，可谓是“麻雀虽小，五脏俱全”。 二、配置树莓派 1.树莓派供电 树莓派的供电装置与智能手机的充电器是一样的。基本规格为DC 5V(直流电)，至少达到700mA的输出电流，树莓派2的输出电流应该更大，比如1.5A或2A。 2.手动对SD存储卡进行写操作（windows） 选择一张4GB以上的SD存储卡，SD卡插入笔记本电脑卡槽(或者需要一个读卡器)。下载官方发行的树莓派操作系统发行包(https://www.wendangku.net/doc/fa9700565.html,/downloads)，并解压到本地。用管理员权限打开Fedora ARM Installer（http://bit.ly/ISLPc4下载），将下载的镜像写入SD存储卡。如下图： 3.连接笔记本电脑显示器 网络设置：SD卡插入树莓派的SD卡插槽，把树莓派和路由器用网线连接。打开电脑“网络和共享中心”，点击“WLAN（***）”点击“属性”，点击“共享”，在“允许其他网络用户通过此计算机的Internet来连接”前打勾。

树莓派的基本操作

课程实验报告 课程名称：计算机组成原理 实验名称：树莓派硬件检测及操作 院系：计算机科学与技术 专业班级： 学号： 姓名： 指导教师： 2015年12月30日

原创性声明 本人郑重声明：所呈交的实验报告，是本人独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 作者签名： 日期：年月日

目录 一、课题背景 (3) 1.平台背景 (3) 2.实验背景 (3) 二、课题目标 (3) 1.检测硬件信息 (3) 2.超频操作及效果检测 (3) 3.动态调整内存主频 (3) 三、实验过程记录 (4) 1.建立连接 (4) 2.硬件信息检测 (6) 1)CPU基本信息（静态信息） (6) 2)动态信息 (7) 3.超频操作 (9) 1)原主频 (9) 2)第一次超频 (10) 3)第二次超频 (10) 4.动态调整内存主频 (10) 四、实验结论 (10) 五、实验中的问题 (11) 六、实验总结 (11)

一、课题背景 1.平台背景 在本次计算机组成原理大作业中，我选择了树莓派（raspberry pi）作为开发试验的平台。树莓派只有信用卡大小的卡片式电脑，其系统基于Linux。自从其问世以来深受计算机爱好者的喜爱。其较小的外形使它拥有了便携，易于安装到其他设备上等特点。 在其较小的外表下隐藏着两大的功能： ●网卡：10/100自适应网卡 ●CPU：Broadcom BCM2836900MHz4核ARM Cortex-A7 ●GPU：支持Open GL ES2.0,OpenVG硬件加速，1080p30H.264高清解码， 带宽1Gpixel/s,1.5Gtexel/s or24GFLOPs DMA纹理解析 ●内存：1GB 正是这些性价比较高的硬件支持，使得树莓派在开发者手中有不俗的表现。作为计算机专业的学生，正好借此机会学习体验树莓派的强大功能，提升自己对计算机硬件方面的理解。 2.实验背景 本次实验主要是通过在树莓派官方的操作系统下实现对cpu频率，温度，内存及硬盘的使用情况的检测，以及对其进行超频并检测器性能上的变化。 二、课题目标 1.检测硬件信息 通过编写程序或使用系统调用来实现对树莓派硬件信息的实时监控，如cpu占用率，cpu 温度，内存使用情况，cpu的频率以及cpu各个核的信息等。 2.超频操作及效果检测 对树莓派进行两次不同频率的超频操作，并在每次超频后对系统的功能进行测试分析，总结得出结论。 3.动态调整内存主频 将内存主频在CPU和GPU之间动态调整分配可提高CPU与内存之间的交互效率，使超频后的树莓派能更好的适应高频的CPU工作状态。

智能家居设计方案完整版

智能家居设计方案 HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】

目录

一、系统概述 、概述 佳乐智能家居拥有完整的智能家居解决方案，能为每个不同的家庭和需求提供成熟的家庭智能化控制管理。让您简单搭建家居智能灯光、家居报警、家居监控、家电控制、家庭背景音乐、家居门禁可视对讲等智能系统。您既能像普通机械开关一样操控智能家居，又能用遥控器、触摸智控，还能用ipad、iphone、Android等远程和本地控制智能家居。而这一切基于同个平台和JALE智能总线，电工标准安装和单元模块化结构，功能可随意增减，让您从基础智控到智能家居王国，打造适合自己的智能家居，提升楼房品质。 、功能要求 ☆家居门禁系统 智能终端可以方便地接入JALE佳乐可视门铃系统门口机和管理中心，实现访客对讲、留言、留影和门禁功能，成为您家安全的第一道防线。 入户门配备指纹锁，只有授予权限的人员才能开启，系统自动发送提醒短信至业主手机上。开启指纹锁可以实现智能联动，开启相应灯光或模式。如“回家”模式，在开门的同时系统自动打开入户门厅灯光，打开客厅窗帘，启动背景音乐，撤防报警器等。业主可登记一枚不常用的指纹，在特殊情况下如被劫持等，可用此枚指纹开锁，在门开的同时系统自动向预先设定的物业或家人的电话发出求救信号。 ☆家居智能灯光 智能灯光系统可实现灯光照明的多样控制、远程控制和联动控制，可以任意选择ipad、iphone、电脑、安卓智能手机、智能终端触摸屏、机械控制面板远程或本地操控智能家居设备。 控制面板上各按键可自由定义为任意一路灯光或场景，并可根据不同的环境，调用预先设置的灯光场景并联动窗帘、背景音乐、报警等系统。如可在入户定义一个按

活性炭吸附实验报告

实验3 活性炭吸附实验报告 一、研究背景： 1.1、吸附法 吸附法处理废水是利用多孔性固体（吸附剂）的表面吸附废水中一种或多种溶质（吸附质）以去除或回收废水中的有害物质，同时净化了废水。 活性炭是由含碳物质（木炭、木屑、果核、硬果壳、煤等）作为原料，经高温脱水碳化和活化而制成的多孔性疏水性吸附剂。活性炭具有比表面积大、高度发达的孔隙结构、优良的机械物理性能和吸附能力，因此被应用于多种行业。在水处理领域，活性炭吸附通常作为饮用水深度净化和废水的三级处理，以除去水中的有机物。除此之外，活性炭还被用于制造活性炭口罩、家用除味活性炭包、净化汽车或者室内空气等，以上都是基于活性炭优良的吸附性能。将活性炭作为重要的净化剂，越来越受到人们的重视。 1.2、影响吸附效果的主要因素 在吸附过程中，活性炭比表面积起着主要作用。同时，被吸附物质在溶剂中的溶 解度也直接影响吸附的速度。此外，pH 的高低、温度的变化和被吸附物质的分散程度也对吸附速度有一定影响。 1.3、研究意义 在水处理领域，活性炭吸附通常作为饮用水深度净化和废水的三级处理，以除去水中的有机物。活性炭处理工艺是运用吸附的方法来去除异味、某些离子以及难以进行生物降解的有机污染物。 二、实验目的 本实验采用活性炭间歇的方法，确定活性炭对水中所含某些杂质的吸附能力。希望达到下述目的： (1)加深理解吸附的基本原理。 (2)掌握活性炭吸附公式中常数的确定方法。 (3)掌握用间歇式静态吸附法确定活性炭等温吸附式的方法。 (4)利用绘制的吸附等温曲线确定吸附系数：K、1/n。K为直线的截距，1/n为直线的斜率 三、主要仪器与试剂 本实验间歇性吸附采用三角烧瓶内装人活性炭和水样进行振荡方法。 3.1仪器与器皿： 恒温振荡器1台、分析天平1台、分光光度计1台、三角瓶5个、1000ml容量瓶1个、100ml容量瓶5个、移液管 3.2试剂：活性炭、亚甲基蓝 四、实验步骤 （1）、标准曲线的绘制 1、配制100mg/L的亚甲基蓝溶液：称取0.1g亚甲基蓝，用蒸馏水溶解后移入1000ml容量瓶中，并稀释至标线。 2、用移液管分别移取亚甲基蓝标准溶液5、10、20、30、40ml于100ml容量瓶中，用蒸馏水稀释至100ml刻度线处，摇匀，以水为参比，在波长470nm处，用1cm比色皿测定吸光度，绘出标准曲线。（2）、吸附等温线间歇式吸附实验步骤 1、用分光光度法测定原水中亚甲基蓝含量，同时测定水温和PH。

智能家居设计方案

目录 一、系统概述错误!未定义书签。 、概述错误!未定义书签。 、功能要求错误!未定义书签。 二、方案设计 6 、可视对讲系统6 、家居门禁系统8 、智能灯光系统9 、家居报警系统错误!未定义书签。 、监控系统16 、背景音乐系统18 三、佳乐智能家居系统优点错误!未定义书签。 、安全放心错误!未定义书签。 、快捷舒适21 、轻松娱乐22 、低能节碳23 、协同联动23 、多样智控24 、量身定做24 、方便自知24 四、公司简介 25 一、系统概述 、概述 佳乐智能家居拥有完整的智能家居解决方案，能为每个不同的家庭和需求提供成熟的家庭智能化控制管理。让您简单搭建家居智能灯光、家居报警、家居监控、家电控制、家庭背景音乐、家居门禁可视对讲等智能系统。您既能像普通机械开

关一样操控智能家居，又能用遥控器、触摸智控，还能用ipad、iphone、Android 等远程和本地控制智能家居。而这一切基于同个平台和JALE智能总线，电工标准安装和单元模块化结构，功能可随意增减，让您从基础智控到智能家居王国，打造适合自己的智能家居，提升楼房品质。 、功能要求 ☆家居门禁系统 智能终端可以方便地接入JALE佳乐可视门铃系统门口机和管理中心，实现访客对讲、留言、留影和门禁功能，成为您家安全的第一道防线。 入户门配备指纹锁，只有授予权限的人员才能开启，系统自动发送提醒短信至业主手机上。开启指纹锁可以实现智能联动，开启相应灯光或模式。如“回家”模式，在开门的同时系统自动打开入户门厅灯光，打开客厅窗帘，启动背景音乐，撤防报警器等。业主可登记一枚不常用的指纹，在特殊情况下如被劫持等，可用此枚指纹开锁，在门开的同时系统自动向预先设定的物业或家人的电话发出求救信号。

基于树莓派的智能家居

摘要 随着物联网技术的发展，智能家居产业迅速崛起。在此背景下，我们研究了智能家居管理系统的设计与实现。 本文所设计的智能家居管理系统采用分层架构设计，分别为感知层、中间层以及应用层。感知层利用温湿传感器、火焰探测器、土壤湿度检测器等来采集我们需要的数据。中间层利用数据平台为我们采集到的数据进行存储与展示。应用层利用树莓派来对采集到的数据进行分析处理，如果发现异常则采取相对应的措施。在Linux环境下，以树莓派为硬件平台，实现智能家居管理系统。 在树莓派的平台上完成对智能家居系统设计与实现后，能够较好的实现设计的基本功能，采集数据都正确，系统比较稳定，并且该系统较好的完成异常处理。 关键字：智能家居，树莓派，传感器，Python

Abstract With the development of Internet of things technology, smart home industry have rapid rise. In this context, we study the design and implementation of intelligent home management system. In this paper, the intelligent home management system adopts the hierarchical architecture design, which is the sensing layer, the middle layer and the application layer respectively. The sensing layer uses temperature and humidity sensors, flame detectors, soil moisture detectors and other sensors to collect the data that we need. The middle layer uses the data platform to store and display the data we collect. Application layer use Raspberry Pi to analysis the data that we collect, and it take corresponding action if found the exception. Under the Linux environment and Raspberry as the hardware platform, we achieved intelligent home management system. In the raspberry pi platform to complete the intelligent home system design and implementation, to better achieve the basic functions of the design, data collection are correct, the system is relatively stable, and the system better to complete the exception handling. Keywords: Smart home,Raspberry Pi, Sensor, Python

树莓派实验报告

实验名称：实验12-PIR传感器和语音识别实验 专业班级：姓名：学号：实验日期： 一、实验目的： （1）熟悉人体红外传感器、语音识别和文本转语音(TTS)。 （2）掌握在Windows 10 IoT Core中使用GPIO读取人体红外传感器输出的方法。 （3）掌握在Windows 10 IoT Core中使用SpeechRecognition和SpeechSynthesis进行语音识别和语音合成的方法。 二、实验内容： （1）将人体红外传感器PIR、LED灯分别连接到树莓派的GPIO5和GPIO6，运行程序12-1后，先点击初始化PIR按钮，若附近有人活动时，即程序检测到上升沿，指示的LED灯亮；没有人活 动时，即程序检测到下降沿，LED灯熄灭，与应用程序界面上的状态同步。如下图所示。

在实验12-1的基础上，使用树莓派、人体红外传感器PIR、LED灯、电阻、面包板和跳线，实现Security Camera。即检测到附近有人活动时，程序自动拍照，存储到本地。 （2）使用树莓派（IoT Core系统烧写版本为14986）、USB声卡、耳机、麦克风、LED灯、电阻、面包板和跳线，实现本地的语音合成和语音识别，从而达到控制LED灯的目的。程序12-2给出了语音控制一个LED的场景，即使用语音turn on bedroom led或者turn off bedroom led来控制GPIO5引脚连接的LED灯。同时，可以在Visual Studio的Output窗口看到语音识别的实时结果。如下图所示。

用户可以在应用程序界面输入文字，点击按钮，可以让系统读出该内容，如下图所示。 请在此基础上，添加LED灯，修改语音定义文件和程序，从而达到控制两个不同的LED的功能。 三、实验结果（注意：所有截图需要加注自己的姓名+学号水印）： 1. 利用Fritzing软件画出硬件连接图，给出实验内容1对应的所有关键代码，给出测试结果和说 明，附调试截图。 硬件连接图： 硬件连接图如左图所示，将led连接在GPIO5上，将pri的 数据输出接口接在GPIO18上

智能家居设计方案

比较全的一套智能家居设计方案 智能系统设计范围： 本设计包含的系统为：智能门锁、安防、可视对讲、厨房室内可视分机、灯光、空调、电动窗帘（百叶窗、气窗）、背景音乐、环境监测（红外亮度、然气感应）、视频监视、集中控制和远程WEB控制等。并且，以上所有系统都不是独立的，而是和其他系统相互联系，融合为一个统一的整体，并相互响应，做到真正意义上的智能。 智能系统设计的原则： 用户需要操作方便，功能实用，外观美观大方的智能家居系统。系统要有吸引来宾的外观和功能，能体现用户高人一等的生活品位。同时要化繁为简、高度人性、注重健康、娱乐生活、保护私密。 系统功能描述： 以下，我们跟据房型结构，设计的智能家居系统： 区域： 庭院 主楼负一层：影音娱乐室、储藏间、楼梯 主楼一层：大门、门厅、客厅、餐厅、厨房、客卧室、卫生间、楼梯 主楼二层: 二层休闲厅、主卧室及主卫、次卫、儿童房、书房及阳台. 负一层： 1、影视娱乐室 ①控制对象：灯光开关、灯光调光、电动窗帘、电视、AV播放设备、中央空调。 ②在入口安装1只“智能控制面板”，对以上设备进行智能化控制，设置6组常用场景模式：“准备”、“电影”、“中间休息”、“纯音乐”、“调光”、“离场”。 按下“准备”模式，灯光自动调亮，空调自动启动，人员入场，做准备工作。 按下“电影”模式，灯光逐渐暗下（过度时间2秒），只留有最后面的两个壁灯在5%的亮度，电动窗帘自动闭合，电视机自动打开。 按下“中间休息”模式，灯光渐亮，方便休息，喝点咖啡。 按下“纯音乐”模式，单独的音乐欣赏，灯光调节到一个温和的亮度。 按下“调光”模式，可对以上四个场景的灯光亮度做手动调节，以适合不同人的要求。

电子监控系统设计方案

电子监控系统设计 方案

治安监控等系统设计方案 一、整体架构 整个监控系统主要由前端摄像机部分、传输部分和各级监控中心等几部分组成。 前端设备：主要实现视频信号采集，每个派出所按治安环境的实际情况设有不同数量监控镜头。 传输部分：所有镜头经过光纤、光端机以模拟图像的方式分别接入到派出所监控室，所有监控图像不直接接入分局监控中心，而是经过现有公安的派出所至分局的千兆光纤网将数字化图像接入分局监控中心。具体实现上采用每台硬盘录像机直接以以太网方式连接到公安系统网上。 监控中心：监控分中心系统主要实现对来自前端的视频流进行实时显示、存储和回放，并提供系统管理功能，主监控中心完成图像的集中存储、显示和回放，主监控中心设置电视墙和矩阵设备以及操作终端；分监控中心从主监控中心调用图像在本次电视墙显示和控制。 系统说明： 1. 前端摄像设备：设计时充分考虑了室外摄像机的防灾措施，特别是设备的防雷接地处理。依靠先进的集成技术，各监控点全部采用快速球形一体机，内置变焦镜头、变速云台、防

护罩、解码器和相应的防护罩等，使结构更紧密、拍摄效果更好，更美观更具隐蔽性。 2. 数字传输方式：前端监控信号经过光端机、光纤传送到派出所监控室。 3. 图像存储在派出所监控室：派出所监控室进行实时监控并经过嵌入式NVR设备进行图像存储，系统图像压缩采用MPEG4/H.264标准：H.264是最新视频技术压缩标准。图像录像质量可达四路全实时1080P（1920＊1080分辨率），或向下可设置兼容DCIF格式（528＊384分辨率），解决了1080P在码流过大和CIF图像不够清晰的问题，每台录像主机配备所需容量的硬盘，可在1080P格式下提供30天的数据存储的要求，同时经过该联网设备将数字图像经网络传输到派出所监控中心。 4. 派出所监控中心图像实时清晰：派出所监控中心经过矩阵设备将图像上电视墙，通矩阵切换，操作界面简单易用具人性化。 5. 集中与分控管理：整个系统在控制中心实施对所有前端设备的操作及功能设置，保证系统高效、方便、可靠的运行；分局监控中心和派出所监控中心能够对管辖范围内多个本地和远程监控前端进行实时监控，不同的用户可根据预置或需求分配不同的控制权限。现场图像可根据需要分成若干个监控组，以4分屏、8分屏或者16分屏方式显示，组内图像可自动轮

树莓派实验教程

Raspberry Pi板实验教程 实验一、点亮LED 在Raspberry Pi板的边上有2列排针，1列13脚一共26脚。这2列排针叫GPIO口，在Raspberry Pi板搭载的系统下，用户可以使用C语言或Python语言对这2列GPIO口进行控制，以此来控制外接的外部设备。 在这里，我们选用C语言来进行编程控制。首先，在使用C语言编程之前，要先将Raspberry Pi板连接上网，下载一个GPIO的wirngpi函数库。wirngpi 函数库是由一个外国人编写的，在使用C语言的时候可以通过对这个函数库的函数调用来对操作GPIO口。 点击LXTerminal进入root用户权限的命令行模式，依次键入以下命令：sudo apt-get update（需要一定等待时间，与网速有关） sudo apt-get upgrade（需要一定等待时间，与网速有关） sudo apt-get install git-core git clone git://https://www.wendangku.net/doc/fa9700565.html,/wiringPi cd wiringPi git pull origin cd wiringPi ./build 下载并安装好wiringPi之后，再来看看GPIO口的排列。将Raspberry Pi 板放置为两列GPIO口在右上角的方式，这两列GPIO口的引脚位如下图所示。 图1

图1右边的这张图，就是GPIO的实际引脚位。而左边的图则是wirngpi 库定义的引脚位图。编程的时候，只需要以左图为标准就可以了，不需要理会右图。现在，我们要使用GPIO口来控制LED的亮灭。LED就是发光二极管，这里需要一块外接的电路板。如下图： 图2 这块板的电路图如下： 图3 这块板是用来驱动步进电机转动的，板子上有4个发光二极管分别接在

移动智能终端视频监控系统设计与实现

龙源期刊网 https://www.wendangku.net/doc/fa9700565.html, 移动智能终端视频监控系统设计与实现 作者：张鑫晟陈娟孔尧孙海威高亚红汪羚 来源：《软件导刊》2017年第01期 摘要摘要：随着信息化进程不断加快，信息技术极大促进了视频监控技术的发展。可利用计算机视觉方法自动分析摄像机拍录的图像序列，从而有效跟踪、识别和检测动态场景中的目标。研究移动智能终端视频监控系统及其相关技术，提出一种适用于移动终端的智能视频监控系统，搭建视频监控服务器，设计快速行人检测算法。 关键词关键词：移动视频监控；跟踪识别；行人检测 DOIDOI：10.11907/rjdk.162189 中图分类号：TP319文献标识码：A文章编号文章编号：16727800（2017）001006004 针对上述传统监控系统中存在的各种缺陷，智能监控系统（Intelligent Video Surveillance，IVS）能够很好地解决这些问题。通过计算机对视频场景中的大量图像信息数据进行实时、快速处理，并滤除不需要的背景信息，抽取与监控场景相关的前景信息，进而对感兴趣的目标进行分析和描述。 1移动智能视频监控系统关键技术1.1智能视频监控算法框架 智能视频监控研究的主要内容就是如何从原始视频数据中提取出符合人类认知的语义理解[4]，即希望计算机能和人一样自动分析理解视频数据。一般而言，智能视频监控对视频图像 的处理可以分为以下3个层次： （1）底层。从视频图像采集终端获取图像序列，对感兴趣目标进行检测和跟踪，以便对目标进行后续处理分析，主要解决目标在哪里的问题。 （2）中层。在底层的基础上提取运动目标的各种信息，并进行相关判断及目标识别。目标识别是为了对目标进行分类，进而识别目标的身份，可分为目标分类和个体识别。中层分析为底层处理到高层行为理解搭建了桥梁，填补了底层与高层之间的语义间隔，主要是为了解决目标是什么的问题。 （3）高层。高层处理完成对目标的行为进行分析和理解。高层的语义蕴含着特定的语义场景，往往和具体的应用紧密相关。行为分析可以分为姿态识别、行为识别和事件分析，主要是为了解决目标在干什么的问题。 总之智能视频监控研究的主要目的就是要让计算机回答感兴趣目标在哪里？是什么？在干什么？甚至预测感兴趣目标下一步的行为。

基于树莓派的智能家居系统设计与实现.doc

基于树莓派的智能家居系统设计与实现 2020年4月

基于树莓派的智能家居系统设计与实现本文关键词：智能家居，设计，系统，树莓派 基于树莓派的智能家居系统设计与实现本文简介：随着物联网技术的不断发展，智能化、个性化的智能家居产品需求越来越大，但当前智能家居产品之间设备接口、通讯协议等多种多样，尚未形成统一标准，这些因素制约着智能家居产品的推广与普及。文章提出一种以开源硬件树莓派系统为中心，兼容多协议的智能科技网关设计，旨在解决当前异构网络中不同协议与不同接口的兼容问题。 基于树莓派的智能家居系统设计与实现本文内容： 随着物联网技术的不断发展，智能化、个性化的智能家居产品需求越来越大，但当前智能家居产品之间设备接口、通讯协议等多种多样，尚未形成统一标准，这些因素制约着智能家居产品的推广与普及。文章提出一种以开源硬件树莓派系统为中心，兼容多协议的智能科技网关设计，旨在解决当前异构网络中不同协议与不同接口的兼容问题。 1

1 概述 智能家居网关作为智能家居系统的中心控制设备，承担着智能家居中所有传感器信息的汇聚、分析与控制，应满足安全高效、智能化与个性化的需求。本文针对智能家居系统的用户需求，在物联网基础上提出一种以树莓派系统为中心网关，综合采用WIFI技术、Zigbee技术，并支持多协议、多网络混合的智能家居系统。系统设计采用模块化、智能化设计，具有稳定性、扩展性与操控性等特点，并可以通过APP终端实现对智能家居系统的远程控制。 2 系统整体结构设计 本系统的设计主要由三大部分组成：(1)感应控制层主要由智能家居的各种传感器设备组成，收集家居中如温度、湿度与可燃气体等各种信息以及接收由网关传达的各种 2

树莓派技术入门应用--树莓派 + MCC 118 实现数据采集

树莓派+ MCC 118 实现数据采集 最近从树莓派实验室拿到一块MCC 118 DAQ 扩展板的试用，这是我第一次接触专业的DAQ 采集卡，怀着对数据采集的好奇开始摸索。 首先了解到这个板卡可以同时支持8路数据采集，但我这里暂时只需要用到其中1路来实现一个环境光线的采集。 我会使用一个安放在室外、具有模拟输出功能的光线传感器模块，采集其模拟电信号，并线性转换成一个光照的亮度指数。 在室内的一个鱼缸里，我安装了一个LED氛围灯，并尝试用采集到的室外光照亮度指数来设置这个LED氛围灯的亮度。 最终实现室内鱼缸的光照度和室外自然光照度实时同步，我的爱鱼也能实时感受到室外的天气变化了~ 材料清单 树莓派（Raspberry Pi）一块 MCC 118 DAQ HAT一块 光线传感器模块（带模拟输出）一个 RGB LED 模块一个（共阴或共阳，本例使用共阴） 面包板一块 杜邦线若干 瑞士军刀扩展板一块（可选）

一、安装环境 树莓派建议安装官方的Raspbian 系统，不需要特别的配置。直接开始部署MCC 118 配套的SDK 和范例试试数据采集卡的工作情况，步骤如下（这里直接参考了这篇教程）。

二、接线 先看光线传感器模块。 为什么用带模拟输出（AO）的光线传感器呢？是因为这款传感器如果只有数字输出（DO）的话，其输出的数据只能是高电平或低电平，只能反映光线是否达到某个设定的值，而无法反映出光线的强弱。 但树莓派本身并没有ADC，无法直接读取模拟电信号（信号的强弱和光线强弱相关）。这时MCC 118 DAQ 就派上用场了。 MCC 118 的排座设计将GPIO全部引出了，很方便外接其他传感器。

别墅智能家居设计方案

v1.0 可编辑可修改智能家居设计方案 11

目录 目录 (2) 一、智能家居系统简介 (3) 1、什么是智能家居 (3) 2、智能家居系统优点 (4) 3、真正受益与智能家居系统 (5) 该系统可以使每一个用户复杂的家庭自动化与控制系统变得实用而经济。它为您提供了简单的集中控制方式从而实现了对灯光、音乐、家庭影院、温度以及安防系统的控制。标准化的有线无线产品能够使现有的技术集成为一个完整的系统，从而为您和家人提供一个轻松娱乐、舒适、方便而安逸的全新环境。 (5) 二、智能控制系统具体方案设计 (13) 1、设计思路 (14) 2、控制区域 (14) 3、控制内容 (15) 4、具体方案功能描述 (15) 三、 Control4智能家居系统简介 (26) 1、 Control4公司简介 (26) 2、各子系统技术实现 (28) 1、智能灯光系统

(28) 2、HVAC空调系统 (31) 3、背景音乐系统 (32) 4、安防及摄像头监控系统 (35) 5、家庭影院系统 (37) 6、电动窗帘、幕布控制系统 (39) 7、远程监控 (40) 一、智能家居系统简介 1、什么是智能家居 智能家居是一个居住环境，是以住宅为平台安装有智能家居系统的居住环境，实施智能家居系统的过程就称为智能家居集成。

通俗地说，它是融合了自动化控制系统、计算机网络系统和网络通讯技术于一体的网络化智能化的家居控制系统。智能家居将让用户有更方便的手段来管理家庭设备，比如，通过无线触摸屏、无线遥控器、电话、互联网或者语音识别控制家用设备，更可以执行场景操作，使多个设备形成联动；另一方面，智能家居内的各种设备相互间可以通讯，不需要用户指挥也能根据不同的状态互动运行，从而给用户带来最大程度的高效、便利、舒适与安全。 完整的智能家居系统产品应是包括了硬件产品、软件产品、集成与安装服务、售后在内的一个完整过程。 2、智能家居系统优点 预算灵活--智能家居系统架构异常灵活，可以根据用户的预算，配置侧重不同的方案。这样，客户在选择智能家居产品时，不必一次性实施完成，而可以从最基本的功能开始搭建，之后逐渐添加新的功能。 安装简单--智能家居系统的产品，从设计之初，就是要确保无论是新房子还是老房子，都能够轻松安装，迅速投入使用。所采用的无线科技，可在扩展功能

树莓派实验报告完整版

树莓派实验报告 HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】

实验名称：实验12-PIR传感器和语音识别实验 专业班级：姓名：学号：实验日期：一、实验目的： （1）熟悉人体红外传感器、语音识别和文本转语音(TTS)。 （2）掌握在Windows 10 IoT Core中使用GPIO读取人体红外传感器输出的方法。 （3）掌握在Windows 10 IoT Core中使用SpeechRecognition和SpeechSynthesis 进行语音识别和语音合成的方法。 二、实验内容： （1）将人体红外传感器PIR、LED灯分别连接到树莓派的GPIO5和GPIO6，运行程序12-1后，先点击初始化PIR按钮，若附近有人活动时，即程序检测到上升沿，指示的LED灯亮；没有人活动时，即程序检测到下降沿，LED灯熄灭，与应用程序界面上的状态同步。如下图所示。 在实验12-1的基础上，使用树莓派、人体红外传感器PIR、LED灯、电阻、面包板和跳线，实现Security Camera。即检测到附近有人活动时，程序自动拍照，存储到本地。 （2）使用树莓派（IoT Core系统烧写版本为14986）、USB声卡、耳机、麦克风、LED灯、电阻、面包板和跳线，实现本地的语音合成和语音识别，从而达到控制LED灯的目的。程序12-2给出了语音控制一个LED的场景，即使用语音turn on bedroom led或者turn off bedroom led来控制GPIO5引脚连接的LED灯。同时，可以在Visual Studio的Output窗口看到语音识别的实时结果。如下图所示。 用户可以在应用程序界面输入文字，点击按钮，可以让系统读出该内容，如下图所示。 请在此基础上，添加LED灯，修改语音定义文件和程序，从而达到控制两个不同的LED的功能。 三、实验结果（注意：所有截图需要加注自己的姓名+学号水印）：