智能家居温湿度系统搭建

1. 需求概述

1.1 项目背景
温度是影响人们日常生活的重要因素。
据生理学家研究，夏天，室内相对湿度过大时，会抑制人体散热，使人感到
十分闷热、烦躁。冬天，室内相对湿度大时，则会加速热传导，使人觉得阴冷、
抑郁。室内相对湿度过低时，因上呼吸道粘膜的水分大量散失，人会感到口干、
舌燥，甚至咽喉肿痛、声音嘶哑和鼻出血等，并易患感冒。可见室内的温度和湿
度对人们的健康至关重要。
另外，动物体由于外部环境温度的升高体温也升高，物质代谢增强，一般活动力亦增高。如果温度继续上升，则出现不安、兴奋状态和躲避行动。中枢神经系统逐渐发生障碍而陷于热昏睡，如果这种状态持续下去则可死亡，每年因为温度过高而死的人很多，如果能够及时的对温度进行控制，那么可以挽救这些人的生命。

1.2 系统目标
智能温湿度感应器通过温湿度传感器是对温湿度进行检测，自动感知空气中的温度和湿度，在主控机和智能终端上显示；与其它设备联动实现智能控制，比如家中温度超过30度时，就可以联动红外转发器打家中的空调来调节温度；当家中湿度过底时，就可以联动智能插座打开加温器。温湿度感应器外观精致而时尚，可吸顶式安装，性能稳定；无需和主机人工对码，系统调试简单；可以本地和远程控制感应器的开关，关掉感应器则不能感知空气中的温湿度，可以根据你的需求自动天正温湿度，让你有一个舒适的生活环境。

1.3 系统结构

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本设计是基于单片划对数字信号的高敏感和可控性、湿度传感器可以产生单
片机能够直接采集的信号，其中包括湿度检测、键盘及\ED显示、无线通讯、系
统软件等部分的设计。

2. 系统功能需求

   
   
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2.1 信号处理功能/模块

2.1.1 功能描述
由按键和LED显示，无线通讯模块组成
该系统可通过可通过按键设置工作地点的温度阈值范围，由湿度传感器实时
采集混度参数，飞思卡尔最小系统利用特定的功能对信号进行采集,存储和处理。
在飞思卡尔单片机内部对信号进行处理后，将湿度的值用LED显示模块进行显
示同时在飞思卡尔单片机中,将采集到的数据和预先设定的阈值范围进行比较，
并将比较得出的信号通过无线通讯模块传送至控制端，启动加湿器。

2.1.2 业务流程

可通过手动按键以及无线蓝牙方式使用

2.1.3 用户界面

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2.2 无线通讯模块

2.2.1 功能描述
nRF2401是单片射频收发芯片，工作于2.4-2.5GHzISM频段，芯片内置频率
合成器、功率放大器、晶体振荡器和调制器等功能模块，输出功率和通信频道可
通过程序进行配置。
主要特点:
(1)nRF2401是一个具有很高集成度的无线通信芯片，低电压、低功耗采用
0.18uCMOS工艺。低成本2.4GHz真正的收发芯片，整个最低成本的收发系
统包括所有的感应器和滤波器都集成在一个芯片内，5m到10m通讯范围。非常
低的最大值发送电流15mA，最大接收电流18mA，电压1.9-3.6V，为了减
少电流损耗和成本，nRF2401内嵌多数通信特点。
(2)nRF2401能同时接收两个通道数据，例如一个无线鼠标、一个无线键盘。
这样消除了增加两个分离的RX调制，因此成本和空间大小都减少了很多。2401
也能达到1M/s的传输速率,它使用芯片上FIFO允许微处理器以一个低的速率传输而在RF收发时以很高的速率传输数据。这个特征叫做猝发(shockburst)，它
能解决功率消耗大的问题。典型在一个10k/s的持续传输中可减少95%的功率
消耗。
(3)nRF2401全球开放的2.4GHz频段，125个频道，满足多频及跳频需要。
高速率1Mbps，高于蓝牙，具有高数据吞吐量。极少的外围元件，只需一个晶振
和一个电阻。发射功率、工作频率等所有工作参数全部通过软件设置完成。
(4)独特设计:芯片内部设置了专门的稳压电路，使用各种电源包括DC/DC
开关电源均有很好的通信效果。每个芯片可以通过软件设置最多40bit地址，只
有收到本机地址时才会输出数据(提供一个中断指示)，编程很方便。

2.2.2 业务流程
1可以进行无线数据发送和接收
2可以开发无线的电子产品:如无线遥控器、无线麦克、无线耳机、无线的
文件传输系统等

2.2.3 用户界面

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3. 系统非功能需求
   了无线温湿度探测器，你就可以确切地知道室内准确的温湿度。其现实意义在于当室内温度过高或过低时能够提前启动空调调节温度。