基于树莓派4B设计的智能家居控制系统(阿里云IOT)(203)
文章目录
- 一、前言
- 1.1 项目介绍
- 【1】项目功能介绍
- 【2】设计实现的功能
- 【3】项目硬件模块组成
- 1.2 设计思路
- 1.3 项目开发背景
- 【1】选题的意义
- 【2】可行性分析
- 【3】参考文献
- 1.4 开发工具的选择
- 【1】设备端开发
- 【2】上位机开发
- 1.5 系统框架图
- 1.6 系统功能总结
- 1.7 系统原理图
- 1.8 硬件实物图
- 二、硬件选型
- 【1】 树莓派开发板
- 【2】TFT卡-烧写系统使用
- 【3】0.5米网线-远程登录
- 【4】MQ2烟雾传感器
- 【5】DHT11温湿度传感器
- 【6】洞洞板
- 【7】母对母杜邦线(两排)
- 【8】雨滴检测模块
- 【9】大功率LED灯（当做照明灯）
- 三、树莓派4B环境搭建
- 【1】硬件环境介绍
- 【2】资料下载
- 【3】准备需要的配件
- 【4】准备烧写系统
- （1）安装镜像烧写工具
- （2）格式化SD卡
- （3）烧写系统
- 【5】启动系统
- （1）树莓派供电
- （2）启动树莓派（以Type-C供电示例）
- （3）查看开发板的IP地址
- （4）SSH方式登录开发板
- 【6】windows远程登录桌面
- （1）安装xdrp
- （2）打开windows远程桌面
- （3）连接树莓派远程桌面
- 【7】扩展树莓派SD卡可用空间
- （1）查看内存使用情况
- （2）扩展内存
- 【8】树莓派连接WIFI
- （1）配置需要连接的WIFI
- （2）通过WIFI的IP地址登录远程桌面
- 四、硬件开发：树莓派点亮LED
- 【1】树莓派4B的引脚
- 【2】安装 WiringPi库
- 【3】点亮LED灯(python)
- 【4】点亮LED灯(C语言)
- 【5】GPIO口常用的控制函数（C语言）
- 五、阿里云IOT平台开发
- 5.1 了解阿里云物联网平台与飞燕平台
- 5.2 开通生活物联网平台（飞燕平台）
- 5.3 新建项目
- 5.4 创建产品
- 5.5 添加自定义属性
- 5.5 人机交互配置
- 5.6 配网引导
- 5.7 配置面板
- 5.8 产品说明书
- 5.9 在手机上运行效果
- 5.10 增加测试设备
- 5.11 虚拟设备调试
- 5.12 设备详情
- 5.13 MQTT的客户端ID和用户名
- 5.14 下载MQTT三元组计算工具
- 5.15 主题订阅与发布
- 5.16 MQTT服务器地址
- 5.16 MQTT三元组总结
- 5.7 MQTT客户端模拟测试
- 5.8 设备调试
- 六、树莓派设备端开发
- 【1】硬件连线
- 【2】DHT11温湿度读取代码
- 【3】完整代码
- 七、创建自有APP
- 八、总结
一、前言
1.1 项目介绍
【1】项目功能介绍
在当今物联网（IoT）技术日益普及的背景下，智能家居系统作为智能生活的重要组成部分，其市场需求和技术创新不断增长。随着5G、云计算及边缘计算等先进技术的发展，实现家居环境监控与远程控制的解决方案日趋成熟且易于部署。树莓派4B以其强大的处理能力、丰富的接口资源以及开源社区的支持，成为众多DIY爱好者和开发者设计智能家居控制系统的理想平台。
本项目基于树莓派4B设计的智能家居控制系统正是响应了这一趋势。系统通过集成多种传感器模块来实时监测家庭环境的关键参数，如温湿度、雨滴情况以及烟雾状况，确保家庭安全并提升居住舒适度。选择DHT11温湿度传感器是因为它具有性价比高、数字输出稳定可靠的特点；雨滴传感器能够检测户外天气变化，提前预防雨水侵入或提供适宜的灌溉建议；MQ2烟雾报警器则可作为火灾预警的第一道防线，保障家庭防火安全。
系统采用MQTT协议将收集到的数据上传至阿里云物联网平台，这是由于MQTT具备轻量级、低功耗、消息推送及时等优势，非常适合物联网设备间的通信。阿里云物联网平台不仅提供了稳定的云存储和数据处理服务，还支持便捷的数据可视化展示以及公版Android手机APP，使得用户可以随时随地查看家中环境的各项指标，并实现对LED照明灯等智能设备的远程控制，极大提升了用户体验和生活便利性。
本项目是现代科技与实际生活需求相结合的具体实践，体现了物联网技术在提升生活质量、优化资源利用以及强化安全保障等方面所发挥的重要作用。