張洪銘　殷明浩　馮愷

摘要：以智能化時代為背景以及在老年化時代到來和上班一族競爭壓力增大的前提下，智能家居時代針對安全方面的投入也越來越多。針對老年人出門后時常忘關(guān)窗戶的情況，可能導(dǎo)致室內(nèi)出現(xiàn)安全隱患，同時上班一族出差在外也不能很好的監(jiān)控室內(nèi)的情況。以STM32為主控制系統(tǒng)，通過遠(yuǎn)程監(jiān)控對窗戶進行自動開關(guān)，去除存在的一些安全問題，讓家庭成員能出門后無后顧之憂。該家庭窗戶結(jié)構(gòu)設(shè)計包括：STM32單片機、網(wǎng)絡(luò)通訊模塊、鎖緊裝置、接近傳感器、主動支架、從動支架、攝像頭、電源及手持終端。該裝置能利用手機終端對窗戶進行遠(yuǎn)程監(jiān)視，并通過手機終端讓窗戶做出相應(yīng)反應(yīng)，做到了手持終端對家用窗戶的遠(yuǎn)程監(jiān)控。

關(guān)鍵詞：智能家居；防盜窗；結(jié)構(gòu)設(shè)計；STM32

二胎政策的放開，已經(jīng)很大程度上說明了中國的老齡化社會已經(jīng)達到了很嚴(yán)重的地步。眾所周知，在計劃生育政策的實施以及區(qū)域性經(jīng)濟發(fā)展不平衡的前提下，導(dǎo)致空巢老人越來越多，中國老齡化現(xiàn)象越來越嚴(yán)重，同時由于老人的生理狀態(tài)日漸低下，導(dǎo)致家庭安全事故頻繁發(fā)生。我們都知道，目前大多數(shù)家庭的偷盜都是因為窗戶的疏忽導(dǎo)致家庭的失竊。因此，讓老人住得舒心，子女放心的問題亟待解決。

一種基于STM32控制的家庭防盜窗戶結(jié)構(gòu)設(shè)計以物聯(lián)網(wǎng)為載體，通過STM32主控制系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)通訊模塊、鎖緊裝置、接近傳感器、主動支架、從動支架的動作來進行對防盜窗的及時監(jiān)控和安全隱患的處理，用戶還可以通過手持終端了解防盜窗的實時信息，將極大的解決智能家居時代的因窗戶出現(xiàn)問題導(dǎo)致家庭被偷竊的問題。

1 STM32主控制系統(tǒng)設(shè)計

STM32主控系統(tǒng)包括網(wǎng)絡(luò)通訊模塊、鎖緊裝置、接近傳感器、主動支架、從動支架、攝像頭、電源及手持終端。在主控系統(tǒng)中，他們之間的系統(tǒng)邏輯關(guān)系如圖1所示，當(dāng)用戶在外發(fā)現(xiàn)自己家窗戶未關(guān)時，通過手持終端操作發(fā)出信息，網(wǎng)絡(luò)通訊模塊接受到信息，將信息發(fā)給中央處理系統(tǒng)STM32單片機，STM32單片機控制舵機1動作，此時主動支架與從動支架做出伸展動作，移動窗戶，達到目標(biāo)位置，接近傳感器監(jiān)測到信號，將信號傳輸?shù)絊TM32主控系統(tǒng)，STM32主控系統(tǒng)控制舵機2 動作，舵機2帶動螺旋鎖緊裝置旋轉(zhuǎn)并移動而鎖緊，此時接近傳感器感受到窗戶已鎖，將信息通過網(wǎng)絡(luò)通訊模塊傳到手持終端，對窗戶進行遠(yuǎn)程監(jiān)控。

用戶在外想打開窗戶通風(fēng)時，通過手持終端操作發(fā)出信息，網(wǎng)絡(luò)通訊模塊接受到信息，將信息發(fā)給中央處理系統(tǒng)STM32單片機，此時STM32單片機發(fā)出控制信息控制舵機2動作，舵機2帶動螺旋鎖緊裝置旋轉(zhuǎn)并移動而打開，此時接近傳感器感受到鎖緊裝置打開，將信息傳輸?shù)街骺叵到y(tǒng)，主控系統(tǒng)控制舵機1動作，此時主動支架與從動支架做出收縮動作，由攝像頭拍攝的實時信息當(dāng)用戶感覺開窗大小合適時，點擊手持終端的停止按鈕，對窗戶進行遠(yuǎn)程監(jiān)控。

2 防盜窗結(jié)構(gòu)設(shè)計

該防盜窗結(jié)構(gòu)包括STM32單片機、網(wǎng)絡(luò)通訊模塊、鎖緊裝置、接近傳感器、主動支架、從動支架、攝像頭、電源及手持終端。結(jié)構(gòu)示意圖如圖2所示，STM32單片機附于窗框上，網(wǎng)絡(luò)通訊模塊附于窗戶上沿，鎖緊裝置能將主動支架與從動支架鎖緊，接近傳感器能感知窗戶是否鎖緊，STM32單片機通過網(wǎng)絡(luò)通訊模塊接受手持終端指令控制窗戶移動，并將攝像頭拍攝的信息同步反饋給手機終端，電源模塊給各用電單元供電。鎖緊裝置采用螺旋卡孔式裝置阻止主、從動支架移動，從而鎖緊窗戶。

3 手持終端界面的設(shè)計

選用智能手機作為手持終端，手持終端裝有家庭窗戶監(jiān)控軟件，為了考慮老年人視力較弱，該軟件操作界面采用大圖標(biāo)按鈕，并只有一級操作，無返回鍵。該軟件操作界面有6個操作按鈕、1個視頻顯示區(qū)。6個操作按鈕分別是狀態(tài)監(jiān)控、關(guān)閉窗戶、打開窗戶、停止、現(xiàn)場情況和信息提醒。

4 結(jié)語

智能家居時代的安全性問題是是人們最為關(guān)注的話題，在保證人們享受科技帶來便利的同時，怎樣保證安全將是人們最關(guān)心的問題。利用STM32主控制系統(tǒng)對窗戶的智能監(jiān)控，很好的做到了家庭窗戶對房屋安全的保證。該系統(tǒng)裝置可以用于各處需要安裝窗戶的地方，用戶能無憂出門，當(dāng)忘記關(guān)窗或想開窗透氣，用戶可以通過手機終端進行遠(yuǎn)程監(jiān)控，當(dāng)發(fā)生非常規(guī)事件，還能通過窗戶向手持終端發(fā)出提醒信息，讓用戶能及時了解家中情況。這是一種智能化裝置，做到了家庭成員及時了解家中安全情況的和阻止偷盜事件發(fā)生的情況。

參考文獻：

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