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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。

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