一种适宜残障人居住的智能家居系统

1.本发明涉及一种智能家居系统，特别是涉及一种适宜残障人居住的智能家居系统。


背景技术：

2.智能家居以住宅为平台，兼备建筑、网络通信、信息家电、设备自动化，集系统、结构、服务、管理为一体的高效、舒适、安全、便利、环保的居住环境，尽显便捷将家中的各种设备（如音视频设备、照明设备、窗帘控制、空调控制、网络家电等）通过家庭网络连接到一起。与普通家居相比，不仅具有传统的居住功能，提供安全舒适的家庭生活空间，还能提供全方位的信息交互功能，优化人们的生活方式。随着社会信息化的加快，人们的工作、生活和通讯、信息的日益紧密。信息化社会在改变人们生活方式与工作习惯的时候，也对传统的住宅提出了挑战，社会、技术以及经济的进步更使人们的观念随之巨变。人们对家居的要求早已不是物理空间，更为关注的是一个安全、方便、舒适的居家环境。随着技术产业结构的调整，生产工艺的飞速发展，人们的生活水平不断提高，家用电气逐渐普及。高精度、多功能、低功耗是现代科技发展的趋势。 单片机在电子产品中的应用已经越来越广泛。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种适宜残障人居住的智能家居系统，该系统健康监测方面，实现残障人从手机app机智云上获取室内的温湿度、烟雾浓度、气压、一氧化碳、空气质量等信息；家庭自动化方面，残障人通过四种控制方式（定时控制、语音控制、按键控制和光控）来开启和关闭窗帘；家庭安防方面，残障人通过手机短信或者语音播报，提前知道是否有外人进入和是否有起火等情况出现，进一步提前预知风险。
4.本发明的目的是通过以下技术方案实现的：一种适宜残障人居住的智能家居系统，所述智能家居系统包括三个子系统及电路设计；家庭自动化子系统，包括stc89c52单片机作为控制器，采用lcd1602液晶显示屏，采用ds1302时钟芯片实现时钟，采用步进电机作为执行机构来操作窗帘打开和关闭，光敏电阻器用于光的测量、光的控制和光电转换，采用8p封装的adc0832，其引脚有16个，用其进行模拟量和数字量的转换，电机驱动采用有cmos 控制电路和dmos 功率器件的芯片，利用它与主处理器、电机和增量型编码器构成一个完整的运动控制系统，用来驱动直流电机、步进电机和继电器等感性负载，按键输入模块采用矩阵键盘适合于多按键电路，用按键完成人机交互，识别声音并发出固定的电平输出采用语音控制模块驱动传感器实现，由语音识别芯片和附属电路组成，如su-03t离线语音识别模块；家庭安防子系统，包括有stm32f103单片机，支持实时仿真和跟踪的微控制器，采用stm32系列处理器，热释电红外传感器采用红外探测器作为报警探测器，并增加了自动声光报警的功能，gsm短信模块由gsm 基带处理器、gsm 射频模块、供电模块、闪存、zif连接
器、天线接口六部分组成，实现现场无人值守远程复位,带dtmf功能实现远程遥控功能，采用mq-2气体传感器，与烟雾接触时会引起表面导电率的变化，获得这种烟雾存在的信息，用mq2采集室内烟雾浓度；人体红外探测电路采用人体检测模块检测外出时屋内是否有人进来；健康监测子系统，包括有stm32f103单片机，或stm32f103c8t6的单片机；采用mq-135传感器为空气质量传感器，对烟气和其它有害气体敏感转换为与该气体浓度相对应的输出信号；采用mq-7传感器感应一氧化碳等气体，并转换为与该气体浓度相对应的输出信号；采用气压检测传感器测量环境温度、气压，气压计或用来增强gps定位效果或者配合imu传感器，实现三维（3d）室内导航，支持iic和spi通信接口；采用温湿度检测传感器检测周围环境的湿度和温度；采用oled液晶显示电路；系统diy模型采用亚格力板做diy模型，模型由一块底板、八块侧板和一块顶板构成房子；采用亚格力板做模拟外壳。
5.所述的一种适宜残障人居住的智能家居系统，所述家庭自动化子系统的电机驱动模块，电机驱动芯片采用标准的ttl逻辑电平信号控制，高耐压、大电流达林顿阵列芯片uln2003作为电机的驱动芯片，用其进行驱动步进电机驱动窗帘开关。所述的一种适宜残障人居住的智能家居系统，所述家庭安防子系统基带处理器处理gsm 终端内的语音、数据信号，并涵盖了蜂窝射频设备中的模拟和数字功能。
6.本发明的优点与效果是：本发明健康监测方面，残障人士可以从手机app机智云上获取室内的温湿度、烟雾浓度、气压、一氧化碳、空气质量等信息，也可以通su03t语音播报获取相关信息，主要帮助其知晓生活环境和提前预知风险；家庭自动化方面，残障人士，可以通过四种控制方式（定时控制、语音控制、按键控制和光控）来开启和关闭窗帘，多种方式适用不同类型的残障人士。家庭安防方面，残障人士可以通过手机短信或者语音播报，提前知道是否有外人进入和是否有起火等情况出现，进一步提前预知风险，尽可能的减少监护人的工作压力和陪伴时间，监护人可以出去工作减少生活压力。
附图说明
7.图1 为本发明diy模型的整体构成示意图；图2 为本发明自动化子系统的pcb图；图3 为本发明健康监测子系统的pcb图；图4 为本发明安防子系统的pcb图；图5 为本发明mq2传感器螺丝孔位置的侧板三维图；图6 为本发明mq7和mq135传感器螺丝孔位置的侧板三维图；图7为本发明bmp280、dht11和ds18b20传感器螺丝孔位置的侧板三维图；图8 为本发明sim900a通讯模块螺丝孔位置的顶板三维图。
实施方式
8.下面结合附图所示实施例对本发明进行详细说明。
9.本发明智能家居系统包括三个子系统及其电路设计，并通过diy房子模型加以说
明。下面分别对每一个系统和diy模型进行具体说明。
10.一、家庭自动化子系统单片机的选择：单片机可以作为控制器，其在cpu的基础上加了很多的外设，其算术功能强，软件编程方式也多，可用软件编程实现一些逻辑功能，自带定时器、计数器，也可以使用外设，定时和计数，并且其功耗低，体积小。单片机主要分为51单片机、stc单片机、msp单片机、stm32单片机、avr单片机等，此方案用stc89c52单片机作为控制器。
11.stc89c52是一种8位单片机所属系列为8051，片内含8k ，内设有 flash只读程序存储器（ram）和随机存取数据存储器（ram），采用atmel公司的非易失性存储技术生产，兼容标准mcs-51指令系统，片内置通用8位中央处理器和flash存储单元，功能非常强大stc89c52有32个io口，40个引脚，2个外中断口，3个16位计数器,2个全双工串行通信口，2个读写口。stc89c52有pdip、pqfp/tqfp及plcc等三种封装形式，以适应不同产品的需求。下面们选用pdip封装。
12.显示方案的选择：显示是把电信号（数据信号）转变为可视光（视觉信息）的过程，完成显示的设备下面们称之为显示器，液晶显示器。液晶显示器这种显示器件，由于具有功耗底、体积小、重量轻、显示信息量、电磁辐射少、使用寿命长等特点，它已被广泛应用在小型嵌入式电子产品领域中。
13.液晶屏基本组件是液晶材料，在两块平行板之间填充液晶材料，通过电压来改变液晶材料内部分子的排在列状况，以达到遮光和透光的目的，这样就能显示对应的图象，若在两块平板间再加上三元色的滤光层，就可实现显示彩色图象。
14.本子系统采用lcd1602液晶显示屏，可显示2行16个字符，通过自定义还可显示简单的汉字。
15.时钟模块的选择：时钟模块负责处理每个硬件模块的工作频率及电源切换。一个硬件模块要正常工作，必须先设置好硬件的工作频率，并打开电源开关、总线访问开关等。
16.本子系统采用ds1302时钟芯片实现时钟，ds1302是美国dallas公司推出的一实时时钟，它可以对年、月、日、周日、时、分、秒进行计时，工作电压为2.5v～5.5v。ds1302采用三线接口与cpu进行同步通信，突发方式一次可传送多个字节的时钟信号或ram数据。ds1302在内部有一个31
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8的用于临时性存放数据的ram寄存器。它的时钟源是32.768khz晶振。
17.电机的选择：步进电机是一种将电脉冲信号转换成相应角位移或线位移的电动机。每输入一个脉冲信号，转子就转动一个角度或前进一步，其输出的角位移或线位移与输入的脉冲数成正比，转速和角加速度与脉冲频率成正比（在非超载的情况下）。
18.此系统之所以采用步进电机作为执行机构来操作窗帘打开和关闭，是因为步进电机其步距角的准确性，给予其停止命令，其会立即停止且造价不是很高。
19.光敏电阻：光敏电阻器（photovaristor）又叫光感电阻，是利用半导体的光电效应制成的一种电阻值随入射光的强弱而改变的电阻器；入射光强，电阻减小，入射光弱，电阻增大。光敏
电阻器一般用于光的测量、光的控制和光电转换（将光的变化转换为电的变化）。通常，光敏电阻器都制成薄片结构，以便吸收更多的光能。当它受到光的照射时，半导体片（光敏层）内就激发出电子—空穴对，参与导电，使电路中电流增强。光敏电阻的重要特性是它的阻值大小随着环境光的改变而改变，当环境光比较强时，它的阻值减小，相反当环境光较弱时，它的阻值就会增大，这是跟它本身的制作材料有关的。
20.用于制造光敏电阻的材料主要是金属的硫化物、硒化物和碲化物等半导体。在暗环境里，它的电阻值很高，当受到光照时，只要光子能量大于半导体材料的禁带宽度，则价带中的电子吸收一个光子的能量后可跃迁到导带，并在价带中产生一个带正电荷的空穴，这种由光照产生的电子—空穴对增加了半导体材料中载流子的数目，使其电阻率变小，从而造成光敏电阻阻值下降。光照愈强，阻值愈低。入射光消失后，由光子激发产生的电子—空穴对将逐渐复合，光敏电阻的阻值也就逐渐恢复原值。
21.数模转换：adc0832 是美国国家半导体公司生产的一种8 位分辨率、双通道a/d转换芯片。由于它体积小，兼容性，性价比高而深受单片机爱好者及企业欢迎，已经有很高的普及率。学习并使用adc0832 可使下面们了解a/d转换器的原理，有助于下面们单片机技术水平的提高。adc0832是一种8位分辨率的a/d转换芯片，其最高分辨可达256级，适用于一般的模拟量转换要求。其的适用温度为0度到70度。本子系统采用8p封装的adc0832，其引脚有16个。下面们主要用其进行模拟量和数字量的转换。
22.电机驱动模块:电机驱动芯片是集成有cmos 控制电路和dmos 功率器件的芯片，利用它可以与主处理器、电机和增量型编码器构成一个完整的运动控制系统。可以用来驱动直流电机、步进电机和继电器等感性负载。电机驱动芯片采用标准的ttl逻辑电平信号控制，有一个逻辑电源输入端，使内部逻辑电路部分在低电压下工作；可以外接检测电阻，将变化量反馈给控制电路。
23.由于单片机io口直接输出的电流非常弱，没办法直接驱动步进电机进行转动，因此需要在单片机和步进电机之间加多一个驱动芯片。ti公司生产的高耐压、大电流达林顿阵列芯片uln2003作为电机的驱动芯片。uln2003具有电流增益高、工作电压高、温度范围宽、带负载能力强等特点,适应于各类要求高速大功率驱动的系统。下面们主要用其进行驱动步进电机驱动窗帘开关。
24.按键输入模块：按键是一种机械开关，按下即电路导通，松开即电路断开。按键是人机交互的必要设备。在单片机应用中键盘用得最多的形式是独立键盘及矩阵键盘。独立键盘具有硬件电路简单，程序设计不复杂等特点，一般用在对硬件电路要求不高的简单电路中；而矩阵键盘则具有功能强大、结构复杂、编程繁琐等特点，因此它更适合于多按键电路。
25.语音控制模块：语音控制模块是一种识别声音并发出固定的电平输出的模块，其主要作用是通过语音识别人类所讲，然后驱动相应的传感器实现其功能。例如按键、二进制编码或者字符序列。与说话人识别及说话人确认不同，后者尝试识别或确认发出语音的说话人而非其中所包含的词汇内容。其主要由语音识别芯片和附属电路组成。
26.su-03t是一款低成本、低功耗、小体积的离线语音识别模块，适用于各类智能小家电，台灯、风扇、空调等产品。
27.二、家庭安防子系统stm32f103单片机：stm32系列处理器是为要求高性能、低成本、低功耗的嵌入式应用设计的arm cortex m0, m0+, m3, m4和m7内核，按照内核架构分成不同的产品。其是意法半导体st公司生产的一种基于arm 7架构的32位、支持实时仿真和跟踪的微控制器。选择此款控制芯片是因为本系统设计并非追求成本的最低或更小的功耗，而是在实现本设计功能的前提下能够提供更丰富的接口和功能以便于设计实验系统各实验项目所需的外围扩展电路。
28.热释电红外传感器：热释电红外探测器不需要附加红外辐射光源，本身不向外界发射任何能量，而是由探测器直接探测来自移动目标的红外辐射，因此才有被动式之称。被动式红外探测器是利用热释电效应进行探测的。被动式红外探测器又称为热释电红外探测器，其主要工作原理便是热释电效应。热释电效应是指如果使某些强介电质材料(如钦酸钡、钦错酸铅p(zt)等)的表面温度发生变化，则随着温度的上升或下降，材料表面发生极化，即表面上就会产生电荷的变化，从而使物质表面电荷失去平衡，最终电荷变化将以电压或电流形式输出。
29.热释电红外传感器通过接收移动人体辐射出的特定波长的红外线，可以将其转化为与人体运动速度，距离，方向有关的低频电信号。当热释电红外传感器受到红外辐射源的照射时，其内部敏感材料的温度将升高，极化强度减弱，表面电荷减少，通常将释放掉的这部分电荷称为热释电电荷。由于热释电电荷的多少可以反映出材料温度的变化，所以由热释电电荷经电路转变成的输出电压也同样可以反映出材料温度的变化，从而探测出红外辐射能量的变化。红外探测器的光学系统可以将来自多个方向的红外辐射能量聚焦在探测器上，这样红外探测器就可以探测到某一个立体探测空间内热辐射的变化。
30.当防范区域内没有移动的人体时，由于所有的背景物体(如墙壁、家具等)在室温下红外辐射的能量比较小，而且基本上是稳定的，所以不能触发报警器。当有人体突然进入探测区域时，会造成红外辐射能量的突然变化，红外探测器将接收到的活动人体与背景物体之间的红外热辐射能量的变化转化为相应的电信号，电信号的大小，决定于敏感元件温度变化的快慢，经过后级比较器与状态控制器产生相应的输出信号u，送往报警器，发出报警信号。红外探测器的探测波长为8~14um，人体的红外辐射波长正好处于这个范围之内，因此能较好的探测到活动的人体。被动式红外探测器属于空间控制型探测器，其警戒范围在不同方向呈多个单波束状态，组成锥体感热区域，构成立体警戒。
31.由于被动式红外技术具有监测距离较远，灵敏度较高，节能价廉等优点，本课题采用红外探测器作为报警探测器，并在设计中增加了自动声光报警的功能，使报警系统更加趋于完善。
32.热释电红外线(pir)传感器是80年代发展起来的一种新型高灵敏度探测元件。是一种能检测人体发射的红外线而输出电信号的传感器，它能组成防入侵报警器或各种自动化节能装置。它能以非接触形式检测出人体辐射的红外线能量的变化，并将其转换成电压信号输出。将这个电压信号加以放大，便可驱动各种控制电路。
33.gsm短信模块：
siemens 公司的tc35i 模块主要由gsm 基带处理器、gsm 射频模块、供电模块、闪存、zif连接器、天线接口六部分组成。作为tc35 的核心，基带处理器主要处理gsm 终端内的语音、数据信号，并涵盖了蜂窝射频设备中的所有的模拟和数字功能。
34.sim900a 模块采用串口（uart）通信，sim900a 开发板上含有ttl 接口，其中主要用到的是5vr（rxd）和5vt（txd）。常见供电电压为 5v（特殊板本除外），电流为 1a或以上（推荐 2a 或以上）。对于电源适配器提供的电流至少为 1a，考虑到参数虚标,下面们推荐 5v 2a 的电源。可以直接连接单片机。待机在80ma左右，可以设置休眠状态在10ma左右低功耗。电脑调试usb
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232和usb
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ttl均可，根据各人配件而定。支持短信，数据，彩信，上网等。可实现现场无人值守远程复位,带dtmf功能实现远程遥控功能。模块最大的优点是保留232口，在学习或者开发时可以监听51低端单片机和模块指令执行情况，能更快的找出原因，节省开发和学习的时间.支持2,3,4g手机卡。
35.本系统选用sim900a作为通讯模块，用其发送报警信息。
36.mq-2传感器：mq-2气体传感器所使用的气敏材料是在清洁空气中电导率较低的二氧化锡(sno2)。当传感器所处环境中存在可燃气体时，传感器的电导率随空气中可燃气体浓度的增加而增大。使用简单的电路即可将电导率的变化转换为与该气体浓度相对应的输出信号。mq-2烟雾传感器采用在清洁空气中电导率较低的二氧化锡(sno2)，属于表面离子式n型半导体。当mq-2烟雾传感器在200到300摄氏度环境时，二氧化锡吸附空气中的氧，形成氧的负离子吸附，使半导体中的电子密度减少，从而使其电阻值增加。当与烟雾接触时，如果晶粒间界处的势垒收到烟雾的调至而变化，就会引起表面导电率的变化。利用这一点就可以获得这种烟雾存在的信息，烟雾的浓度越大，导电率越大，输出电阻越低，则输出的模拟信号就越大。mq-2烟雾传感器的探测范围极其的广泛，常用于家庭和工厂的气体泄漏监测装置，适宜于液化气、苯、烷、酒精、氢气、烟雾等的探测。mq-2气体传感器对液化气、丙烷、氢气的灵敏度高，对天然气和其它可燃蒸汽的检测也很理想。这种传感器可检测多种可燃性气体，是一款适合多种应用的低成本传感器。
37.mq-2可用于家庭和工厂的气体泄漏监装置，适宜于液化气、丁烷、丙烷、甲烷、酒精、烟雾等的探测。它的优点是灵敏度高、响应快、稳定性好。寿命长、驱动电路简单以及方便安装。
38.本系统主要用mq2采集室内烟雾浓度。
39.人体红外探测电路：一种可探测静止人体的红外热释感应器，由透镜、感光元件、感光电路、机械部分和机械控制部分组成。通过机械控制部分和机械部分，带动红外感应部分做微小的左右或圆周运动，移动位置，使感应器和人体之间能形成相对的移动。所以无论人体是移动还是静止，感光元件都可产生极化压差，感光电路发出有人的识别信号，达到探测静止人体的目的。此红外热释感应器可应用于人体感应控制方面，并实现红外防盗和红外控制一体化，扩大了人体红外热释感应器的应用范围。
40.红外探测信号输入部分由红外线传感器、信号放大电路、电压比较器、数字信号输入电路组成。当工作中的红外线传感器j1探测到前方人体辐射出的红外线信号时，由j1的s端引脚输出微弱的电信号（1～10hz），经三极管q1等组成第一级放大电路放大，再通过c2输
入到运算放大器u1a中进行高增益、低噪声放大，此时由u1a输出的信号已足够强。u1b是电压比较器，二级放大信号out2由运放芯片u1b中5脚输入，r6、r7、r9、d1组成基准电压电路，输入信号与反向输入端基准电压比较，一旦有盗贼闯入监控的范围内，热释红外线传感器监测到信号后，发出一个微弱的交变信号，经两级交流放大后，与基准电压进行比较，此时，经过放大的信号大于基准电压。通过u1b的比较，其输出电平为运放工作电压高电平5v，三极管q2导通，j2输出为低电平；当out2端输入没有信号时，输出为0v，所以三极管q2截止，j2引脚输出为高电平。调试时，在红外线传感器前人走动，调整r9，直到j2引脚输出为低电平。
41.本系统主要采用人体检测模块检测外出时屋内是否有人进来。
42.三、健康监测子系统：stm32f103单片机：本子系统也采用stm32f103c8t6的单片机。
43.mq-135传感器:mq135为空气质量传感器，是测量空气污染情况常用的一个传感器，具有代表性，价格低，寿命长，敏感度也ok，主要用于测量空气中二氧化碳，氮氧化物，氨气，酒精，苯类等。
44.mq-135模块传感器在清洁空气中的电导率较低。当目标可燃气体存在时，传感器的电导率会随着气体浓度的升高而升高。转换电导率的变化以对应气体浓度的输出信号。 mq135气体传感器对氨、硫化物和苯蒸汽具有很高的灵敏度，对烟气和其其有害气体也很敏感。它价格低廉，适用于各种应用，例如有害气体/烟雾检测。
45.mq135气体传感器所使用的气敏材料是在清洁空气中电导率较低的二氧化锡。当传感器所处环境中存在污染气体时，传感器的电导率随空气中污染气体浓度的增加而增大。使用简单的电路即可将电导率的变化转换为与该气体浓度相对应的输出信号。
46.mq-7传感器:mq7为一氧化碳检测传感器mq-7气体传感器所使用的气敏材料是在清洁空气中电导率较低的二氧化锡（sno2）。采用高低温循环检测方式低温（1.5v加热）检测一氧化碳，传感器的电导率随空气中一氧化碳气体浓度增加而增加，高温（5.0v加热）清洗低温时吸附的杂散气体。mq-7属于电阻式传感器，内置二氧化锡气敏材料，可有效感应一氧化碳等有效气体，其中对一氧化碳的浓度感应灵敏度最高，但也可作为广谱的可燃气体传感器进行使用。mq-7传感器读取方式为ad读取，也可利用数字方式读取。使用简单的电路即可将电导率的变化，转换为与该气体浓度相对应的输出信号。
47.mq-7气体传感器对一氧化碳的灵敏度高，这种传感器可检测多种含一氧化碳的气体，是一款适合多种应用的低成本传感器。
48.气压检测传感器：bmp280是一个二合一数字环境检测传感器，传感器采用非常紧凑的封装。它是基于博世经过验证的压阻式压力传感器技术，可以测量所处周围环境的温度、气压。由于气压随高度变化，可以估算高度，因此对于无人机和导航应用来说非常方便。在导航方面，气压计也可以用来增强gps定位效果或者配合imu传感器，实现三维（3d）室内导航。支持iic和spi通信接口。
49.bmp280为气压检测传感器bmp280是博世出品的气压传感器，它集成了压电压力传
感单元、信号处理电路及模数转换器,气压值可以通过spi或i2c读出,在室内导航、无人机、气象站等场景有广泛应用。
50.温湿度检测传感器：dht11数字温湿度传感器是一种出厂时经过校准的数字信号输出的温湿度数字温湿度传感器。dht11数字温湿度传感器应用温湿度传感技术和数字采集技术，确保其具有极高的可靠性和卓越的长期稳定性。
51.dht11数字温湿度传感器内置一个电阻式感湿元件和一个ntc测温元件，并与一个单片机相连接（dht11数字温湿度传感器内部）。每个dht11数字温湿度传感器都在极为精确的湿度校验室中进行校准。校准系数以程序的形式存在传感器中，传感器内部在检测信号的处理过程中要调用这些校准系数。dht11数字温湿度传感器采用单线制串行接口，使系统集成变得简易快捷。dht11数字温湿度传感器具有品质卓越、超快响应、抗干扰能力强、性价比极高、超小的体积、极低的功耗的优点，使其成为在测温、测湿应用；在苛刻应用场合的最佳选择。产品为4针单排引脚封装，连接方便。dht11为温湿度检测传感器dht11 模块参数如下：可以检测周围环境的湿度和温度传感器采用 dht11湿度测量范围： 20%-95%（ 0 度-50 度范围）湿度测量误差：
ꢀ±
5%温度测量范围： 0 度-50 度 温度测量误差：
ꢀ±
2 度工作电压 3.3v-5v\n5 输出形式 数字输出设有固定螺栓孔，方便安装小板 pcb 寸： 3.2cm * 1.4cm电源指示灯（红色）液晶显示电路:oled (organic light-emitting diode)：有机发光二极管又称为有机电激光显示，oled显示技术具有自发光的特性，采用薄的有机材料涂层和玻璃基板，当有电流通过时，这些有机材料就会发光，而且oled显示屏幕可视角度大，功耗低。oled由于同时具备自发光、不需背光源(只上电是不会亮的，驱动程序和接线正确才会点亮)、对比度高、厚度薄、视角广、反应速度快、可用于挠曲面板、使用温度范围广、结构及制程简单等优异之特性。模块供电可以是3.3v也可以是5v，不需要修改模块电路，oled屏具有多个控制指令,可以控制oled的亮度、对比度、开关升压电路等指令。操作方便，功能丰富，可显示汉字、ascii、图案等。它是有机发光二极管的英文缩写。其是一种利用多层有机薄膜结构产生电致发光的器件，它很容易制作，只需要低的驱动电压，这些特征使得oled在满足平面显示器的应用上显得非常突出。oled显示屏比lcd更轻薄、亮度高、功耗低、响应快、清晰度高、柔性好、发光效率高。单色屏幕的像素是一个像素就是一个发光二极管。oled是”自发光”,像素本身就是光源，所以对比度极高，显示效果很犀利，绝无朦朦胧胧、拖泥带水之感，深受爱好者追捧，可惜当前技术所限制，无法大尺寸化，价格比tft液晶屏高得多。
52.见以上三个子系统的电路图。
53.diy模型：为了使产品模拟起来更为直观，下用亚格力板做diy模型。房子模型由一块底板、八块侧板和一块顶板组成；采用亚格力板做模拟装置外壳。 此外，（附图所示）提供了窗帘的迷你机械结构，及它的三维图。

技术特征：
1.一种适宜残障人居住的智能家居系统，所述智能家居系统包括三个子系统及电路设计；其特征在于：家庭自动化子系统，包括stc89c52单片机作为控制器，采用lcd1602液晶显示屏，采用ds1302时钟芯片实现时钟，采用步进电机作为执行机构来操作窗帘打开和关闭，光敏电阻器用于光的测量、光的控制和光电转换，采用8p封装的adc0832，其引脚有16个，用其进行模拟量和数字量的转换，电机驱动采用有cmos 控制电路和dmos 功率器件的芯片，利用它与主处理器、电机和增量型编码器构成一个完整的运动控制系统，用来驱动直流电机、步进电机和继电器等感性负载，按键输入模块采用矩阵键盘适合于多按键电路，用按键完成人机交互，识别声音并发出固定的电平输出采用语音控制模块驱动传感器实现，由语音识别芯片和附属电路组成，如su-03t离线语音识别模块；家庭安防子系统，包括有stm32f103单片机，支持实时仿真和跟踪的微控制器，采用stm32系列处理器，热释电红外传感器采用红外探测器作为报警探测器，并增加了自动声光报警的功能，gsm短信模块由gsm 基带处理器、gsm 射频模块、供电模块、闪存、zif连接器、天线接口六部分组成，实现现场无人值守远程复位,带dtmf功能实现远程遥控功能，采用mq-2气体传感器，与烟雾接触时会引起表面导电率的变化，获得这种烟雾存在的信息，用mq2采集室内烟雾浓度；人体红外探测电路采用人体检测模块检测外出时屋内是否有人进来；健康监测子系统，包括有stm32f103单片机，或stm32f103c8t6的单片机；采用mq-135传感器为空气质量传感器，对烟气和其它有害气体敏感转换为与该气体浓度相对应的输出信号；采用mq-7传感器感应一氧化碳等气体，并转换为与该气体浓度相对应的输出信号；采用气压检测传感器测量环境温度、气压，气压计或用来增强gps定位效果或者配合imu传感器，实现三维（3d）室内导航，支持iic和spi通信接口；采用温湿度检测传感器检测周围环境的湿度和温度；采用oled液晶显示电路；系统diy模型采用亚格力板做diy模型，模型由一块底板、八块侧板和一块顶板构成房子；采用亚格力板做模拟外壳。2.根据权利要求1所述的一种适宜残障人居住的智能家居系统，其特征在于，所述家庭自动化子系统的电机驱动模块，电机驱动芯片采用标准的ttl逻辑电平信号控制，高耐压、大电流达林顿阵列芯片uln2003作为电机的驱动芯片，用其进行驱动步进电机驱动窗帘开关。3.根据权利要求1所述的一种适宜残障人居住的智能家居系统，其特征在于，所述家庭安防子系统基带处理器处理gsm 终端内的语音、数据信号，并涵盖了蜂窝射频设备中的模拟和数字功能。

技术总结
本发明一种适宜残障人居住的智能家居系统，涉及一种智能家居系统，该智能家居系统分设三个子系统，分别是家庭自动化子系统、健康监测子系统和家庭安防子系统，分别采用传感器、电机等实现相应的功能。家庭自动化子系统主要功能是采用四种控制方式控制窗帘的开合与关闭，包括定时控制、SU03T语音控制、光敏电阻控制和手动按键控制，其MUC采用STC89C51单片机；健康检测子系统的主要功能是采集室内温度、湿度、压力和烟雾浓度等参数，并通过ESP8266蓝牙模块实时发送给手机APP机智云，其采用的传感器有MQ2、MQ7、MQ135、DHT11、BMP280等；家庭安防子系统的主要功能是通过MQ2和人体检测模块查看室内是否起火或进入小偷并通过SIM900A发送短信到主人手机上。过SIM900A发送短信到主人手机上。


技术研发人员：郭小萍 李双宝 郭潮春 金田浩 赵焱 王蕾 陈雪莹
受保护的技术使用者：沈阳化工大学
技术研发日：2023.03.29
技术公布日：2023/7/18