10多年前，比尔盖茨花费了1亿美元打造了一个梦幻般的智能家居系统，这个系统中包括了智能控制、安防系统和数字视听娱乐等功能。

  随着网络技术和信息通讯技术的快速的提升，信息化、智能化的浪潮正在席卷世界的每一个角落，数字化家园进入豪宅，它正全方位地改变着全社会。人们对家的需求已不仅仅局限于生活的舒适和安全，把网络通讯、信息处理与空气环境和家庭电器控制融入到一起简单操作与享受，乃是人们现在的渴望与追求。

  随着网络的发展和智能家居的推广，人们都越来越需求一套高智能化、安全化、网络化控制的智能家居系统。本系统采用了红外遥控技术和GSM远程数据传输技术，不仅实现了实时控制，还实现了远程控制，不仅实现了基本家用电器的控制，还实现了更为舒适的生活环境的布置和安全防范的监控。

  家庭智能终端集成了智能家居的所有子系统，功能强大，是家里的总控制器。对外与别墅门口机连接，实现可视对讲、门禁开锁；与户外监视器连接，实现周界的视频监控；利用互联网、电话网络可与外界信息交互，实现网络远程控制，电话自动报警等。对内通过有线网络，控制灯光照明、家用电器、电动窗帘、家庭场景设置；通过布线与各种探测器，监视器连接，实现家庭防盗、燃气泄漏报警，网络远程监控。

  每个房间都可以独立听音乐、切换音源、调节音量大小而互不干扰，音视频数字交换机内置MP3和FM调频立体声收音机功能，实现不一样的区域单独控制音源，控制喇叭（分别在客厅，主卧等）

  实现对全宅灯光的智能管理、轻松控制，可以用遥控等多种智能控制方式实现对全宅灯光状态的控制，调光及多种一键式灯光场景效果的实现；具有集中控制、灯光情景控制、组合控制、远程控制等功能；能够准确的通过自己喜好，随意进行个性化的灯光设置，创造不同场景氛围。

  实现对家中电器的智能控制，使用一个遥控器即可对电视、空调、热水器等家电控制，也可利用固定电话或手机实施远程控制。

  将家中电话线与电话远程控制器串连，即可接收来自远程电话的语音控制信息，按照预先约定的按键操作，用户可在任何地方，利用固定电话或移动电话对家中的空调、电灯、热水器等家用电器实行远程控制，同时，它不影响电线）智能电动窗帘

  对家庭人身、财产等安全进行实时监控，发生入室盗窃、火灾、煤气泄漏以及紧急求助，自动拔打用户设定的电线路号码），通过语音及时报告险情

  通过电脑终端在任何地方都能轻松实现对家庭PC机发送相应的信号，进行相对有效地控制，进而达到对家电等的控制。

  本系统采用红外遥控技术和GSM远程监控技术，用一个通用红外遥控器控制所有联网设备，如灯光控制、空调、各种电器电源、音乐、窗帘、门锁等，各个电器可通过轻触式开关直接控制，同时，灯光亮度不但可以通过光强传感器智能控制，还能够最终靠遥控器调节；GSM远程监控技术实现通过TC/IP编程用远程电脑终端直接控制各个电器的开启状态，也能轻松实现防盗报警和各种安全报警。

  本系统由AVR32单片机、数据采集模块、无线遥控模块、液晶显示器、时钟芯片、温度传感器、红外接收、光敏测光、串口通讯、电机驱动、继电器、可控硅调压、鸣响提示模块、PWM软件实现等模块组成，实现通过上位机和遥控器对家电、灯光、窗帘、音乐、电话、安全防范子系统以及门禁子系统的控制。

  a.由温湿度传感器、光敏电阻、时钟芯片和液晶显示器组成的实时显示子系统模块

  b. 由串口通讯、遥控器、键盘、照明等家电设备和背景音乐组成的控制子系统模块

  实时显示子系统模块通过时钟芯片和传感器检验测试光线强度、温湿度等情况，在液晶显示屏中实时地显示出来，该子系统对传感器的监测速度以及效率、性能的要求不高，我们把各传感器以及ATMEGA 16单片机作为主机（EVK1100开发板）的一个子系统，子系统作为一个独立的模块可以单独工作但又从属于主机。整体的硬件框图如下图3.11所示：

  现在流行的串行时钟电路很多，如DS1302、 DS1307、PCF8485等。这些电路的接口简单、价格低、使用起来更便捷，被广泛地采用。本系统采用的DS1302 是美国DALLAS公司推出的一种高性能、低功耗、带RAM的实时时钟电路，它可以对年、月、日、周日、时、分、秒进行计时，具有闰年补偿功能，工作电压为2.5V～5.5V。采用三线接口与CPU进行同步通信，并可采用突发方式一次传送多个字节的时钟信号或RAM数据。DS1302内部有一个31×8的用于临时性存放数据的RAM寄存器。DS1302是DS1202的升级产品，与DS1202兼容，但增加了主电源/后背电源双电源引脚，同时提供了对后背电源进行涓细电流充电的能力，其主要特征是采用串行数据传输，可为掉电保护电源提供可编程的充电功能，并能关闭充电功能。采用普通32.768kHz晶振。

  图3.13示出DS1302的引脚排列及内部结构图，其中Vcc1为后备电源，VCC2为主电源。在主电源关闭的情况下，也能保持时钟的连续运行。DS1302由Vcc1或Vcc2两者中的较大者供电。当Vcc2大于Vcc1＋0.2V时，Vcc2给DS1302供电。当Vcc2小于Vcc1时，DS1302由Vcc1供电。X1和X2是振荡源，外接32.768kHz晶振。RST是复位/片选线，通过把RST输入驱动置高电平来启动所有的数据传送。RST输入有两种功能：首先，RST接通控制逻辑，允许地址/命令序列送入移位寄存器；其次，RST提供终止单字节或多字节数据的传送手段。当RST为高电平时，所有的数据传送被初始化，允许对DS1302做相关操作。如果在传送过程中RST置为低电平，则会终止此次数据传送，I/O引脚变为高阻态。上电运行时，在Vcc2.5V之前，RST一定要保持低电平。只有在SCLK为低电平时，才能将RST置为高电平。I/O为串行数据输入输出端(双向)，后面有详细说明。SCLK始终是输入端。

  DS1302 的控制字节的最高有效位(位7)必须是逻辑1，如果它为0，则不能把数据写入DS1302中，位6如果为0，则表示存取日历时钟数据，为1表示存取RAM数据;位5至位1指示操作单元的地址;最低有效位(位0)如为0表示要进行写操作，为1表示进行读操作，控制字节总是从最低位开始输出。

  在控制指令字输入后的下一个SCLK时钟的上升沿时，数据被写入DS1302，数据输入从低位即位0开始。同样，在紧跟8位的控制指令字后的下一个SCLK脉冲的下降沿读出DS1302的数据，读出数据时从低位0位到高位7。

  目前，在光电检测技术中常用的一些光电监测器件有光敏电阻、光电池、光电二极管、光电三极管等，选择光照传感器可根据参考表3.1来进行比较选择。

  a）光谱响应范围宽，根据光电导材料的不同，光谱响应可从可见光、近红外扩展到远红外，尤其对红外和红外辐射有较高的响应度。

  其缺点是在强光照射下光电转换线性较差，频率响应（器件检测变化很快的光信号的能力）低。

  光敏电阻的工作原理是：在其两级加上一定的电压后，当光照射在光电导体时，由光照产生的光生载流子在外加电场作用下沿一定方向运动。在电路中产生电流，达到光电转换的目的。光敏电阻的工作原理如图3.1.4所示：

  光敏电阻随光照强度的增加起到点性能变好，既光敏电阻的电导率增加，流过其内的光电流增加，其本身的电阻值减小，随光照强度的增加起导电性能变差，既光敏电阻的电导率减小，流过其内的光电流增加，其本身的电阻值增加。

  式中，qN是光电子形成的内部电流，V是光敏电阻两头的电压，L是光电导体色长度，Tn，Tp是光辐射下没单位时间产生的N个电子一空穴的各自寿命，n，p，分别是电子和空穴的迁移率。由此可见，光敏电阻的光电流与入射的光子数、量子效率和光电导体的长度L以及加在其两端的电压大小等因素相关，其电流的大小与L的平方成反比。