基于Arduino的智能家居演示系统的制作方法

本实用新型涉及一种演示系统，特别是一种基于Arduino的智能家居演示系统。

背景技术：

当今社会是科学技术日新月异、飞速发展的信息时代。人们正感受着高科技给他们带来的极大方便，同时，人们对于高科技服务于生活的要求也越来越高。而当需要进行智能家居演示或者学校进行教学的时候，如果只是通过书本或者宣传材料进行简单的图文宣传，客户或者学生比较难以直观地了解智能家居的功效，从而限制了智能家居的推广。因此迫切需要一种智能家居的演示模型系统。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种基于Arduino的智能家居演示系统。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：

一种基于Arduino的智能家居演示系统，其特征在于：包含演示箱体、灯光演示装置、风扇演示装置、门控演示装置、窗户演示装置、视频演示装置、电子电控装置和上位机，灯光演示装置、风扇演示装置、门控演示装置、窗户演示装置、视频演示装置均与电子电控装置连接，灯光演示装置固定在演示箱体顶部，风扇演示装置固定在箱体侧面，门控演示装置设置在演示箱体一侧并且视频演示装置固定在门控演示装置上方，窗户演示装置设置在演示箱体另一侧，电子电控装置固定在演示箱体底面上，电子电控装置包含Arduino处理器以及与含Arduino处理器连接的WIFI接收与发射模块、继电器、稳压器和直流电源，上位机通过WIFI与电子电控装置无线连接。

进一步地，所述演示箱体为透明箱体，并且演示箱体顶板一侧铰接在演示箱体上并能够上下开合。

进一步地，所述演示箱体采用亚克力面板材质。

进一步地，所述灯光演示装置包含12个5V的LED小灯，12个5V的LED小灯排列成4*3的阵列固定在演示箱体顶部。

进一步地，所述风扇演示装置包含直流电机和扇叶，扇叶固定在直流电机上由直流电机驱动，直流电机垂直于演示箱体侧壁固定在演示箱体侧壁上。

进一步地，所述门控演示装置包含门板舵机、舵机支架、两扇门板、插销和插销架，两扇门板两侧铰接在演示箱体内，插销架固定在两扇门板侧面，插销一端固定在门板舵机上由门板舵机驱动，当门板舵机驱动插销转动至水平位置时，插销插入插销架内将门板锁紧，门板舵机固定在舵机支架内，舵机支架固定在演示箱体内壁上。

进一步地，所述视频演示装置包含摄像头、摄像头托架和摄像头舵机，摄像头固定在摄像头舵机上由摄像头舵机驱动，摄像头舵机固定在摄像头托架内部，摄像头托架固定在门控演示装置上方演示箱体内壁上。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点和效果：通过Arduino处理器为核心的智能家居的演示系统，成本低廉并且能够形象地演示出智能家居的功能和效果，并且整体结构简单，易于理解，从而方便对智能家居进行推广和演示。

附图说明

图1是本实用新型的基于Arduino的智能家居演示系统的示意图。

图2是本实用新型的门控演示装置的示意图。

具体实施方式

下面结合附图并通过实施例对本实用新型作进一步的详细说明，以下实施例是对本实用新型的解释而本实用新型并不局限于以下实施例。

如图所示，本实用新型的一种基于Arduino的智能家居演示系统，包含演示箱体1、灯光演示装置2、风扇演示装置3、门控演示装置4、窗户演示装置5、视频演示装置6、电子电控装置7和上位机，灯光演示装置2、风扇演示装置3、门控演示装置4、窗户演示装置5、视频演示装置6均与电子电控装置7连接，灯光演示装置2固定在演示箱体1顶部，风扇演示装置3固定在箱体1侧面，门控演示装置4设置在演示箱体1一侧并且视频演示装置6固定在门控演示装置4上方，窗户演示装置5设置在演示箱体1另一侧，电子电控装置7固定在演示箱体1底面上，电子电控装置7包含Arduino处理器以及与含Arduino处理器连接的WIFI接收与发射模块、继电器、稳压器和直流电源，上位机通过WIFI与电子电控装置7无线连接。WIFI收发模块，供电后即会产生一个覆盖整个房间的无线网信号，在WIFI覆盖范围内用手机或者电脑连接此WIFI后，即可接收到摄像头传输过来的图像。同时WIFI收发模块通过串口与Arduino处理器连接，Arduino处理器提供的运动参数转化成WIFI信号，传送给手机，同时也可以通过手机向WIFI模块发送WIFI控制指令。上位机由视频通讯窗口、反馈界面、操控界面组成，视频通讯窗口显示摄像头实时获得的彩色二维图像。操控界面可操控舵机的旋转角度，从而调整摄像头云台的旋转角度，来锁定来访者的位置。操控界面上有很多一键命令，每个命令都控制一套动作，如开门命令，关门命令，开窗命令等，每套动作程序都存储在Arduino处理器中。

稳压模块的OUT+ 极通过杜邦线连接到VCC排针组，OUT- 极通过杜邦线连接到GND排针组。VCC排针组、GND排针组分别通过杜邦线连接到Arduino处理器、WIFI接收与发射模块上，从而为其供电，实现共地的要求。Arduino处理器与WIFI接收与发射模块通过TX、RX串口连接实现串口通信。手机上的上位机通过WIFI信号发送命令给WIFI接收与发射模块，WIFI接收与发射模块通过串口将命令发送给Arduino处理器，Arduino处理器再通过控制I/O口的输出电平来实现对各种用电设备的控制。

演示箱体1为透明箱体，并且演示箱体顶板8一侧铰接在演示箱体1上并能够上下开合。演示箱体1采用亚克力面板材质。灯光演示装置2包含12个5V的LED小灯，12个5V的LED小灯排列成4*3的阵列固定在演示箱体1顶部。

风扇演示装置3包含直流电机和扇叶，扇叶固定在直流电机上由直流电机驱动，直流电机垂直于演示箱体1侧壁固定在演示箱体1侧壁上。直流电源通过稳压模块降压后，稳压模块输出口通过连接导线连接继电器模块的常开触点，再与5V直流电机相连，继电器模块的控制端口通过连接到Arduino处理器的I/O口上。Arduino处理器通过控制I/O口的输出电平来控制继电器模块的常开触点的闭合与断开，从而控制直流电机的旋转与停止。

门控演示装置4包含门板舵机9、舵机支架10、两扇门板11、插销12和插销架13，两扇门板11两侧铰接在演示箱体1内，插销架13固定在两扇门板11侧面，插销12一端固定在门板舵机9上由门板舵机9驱动，当门板舵机9驱动插销12转动至水平位置时，插销12插入插销架13内将门板11锁紧，门板舵机9固定在舵机支架10内，舵机支架10固定在演示箱体1内壁上。Arduino处理器通过舵机控制函数，执行编写好的成套动作，控制舵机的旋转角度，带动挡板的抬起与落下，从而控制开关门的打开与关上。

视频演示装置6包含摄像头14、摄像头托架15和摄像头舵机，摄像头14固定在摄像头舵机上由摄像头舵机驱动，摄像头舵机固定在摄像头托架15内部，摄像头托架15固定在门控演示装置4上方演示箱体1内壁上，通过上位机控制舵机旋转，带动摄像头的转动，从而将焦点对准门外来访者，摄像头将实时采集的彩色二维图像发送回上位机，即在手机上即可看到门外来访者。

本实用新型所有家用电器设备以相同工作原理的电子器件代替。其中5V LED小灯用来代替家用220V电灯；5V直流电机代替家用220V风扇；门窗开关的控制部分分别用5V舵机的旋转带动相应的机械部分运动来实现。并将这些按比例缩小的家用电器集成在一个长、宽、高各为400mm的亚克力板做成的透明房屋模型中。模拟房屋的屋顶用两片合页固定，可以方便的开合，从而方便对内部器件的调试。房门由两扇门板构成，通过合页固定，可以方便的打开和闭合。窗户采用特制的可以推拉的窗户，从而实现对开关窗的控制。

本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本实用新型所作的举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本实用新型说明书的内容或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本实用新型的保护范围。