DIY你的智慧家庭：基于物聯網的老火靚湯煲智能控制系統解決方案，軟硬件架構

三、方案設計

3.1 系統功能實現原理

本系統在AVR32 AT32UC3A單片機控制器硬件基礎上，擴充GSM/物聯網模塊，由手機或PC機作為遠程服平臺，構成異地客戶端。系統的各個模塊均由單片機控制，很好的體現了硬件軟件化的思想，可以很好地完成設計要求的各項功能，使監控系統穩定化智能化，既方便又節能。利用溫度傳感器、光照傳感器來采集智能老火靚湯煲里的湯的溫度和濃度等參數，通過A/D轉換成為模擬量寫入單片機，然后通過相關算法，最后由控制模塊輸出相應的控制變量參數來控制燃具的火力大小及時間長短，以達到設計要求；利用GSM模塊來實現語音提示，當用戶不在現場時，若湯已達到預約要求或是出現溫度過高而導致危險發生等情況，系統會通過GSM模塊向用戶手機發出相應的語音提示及短信提示，提示用戶進行下一步操作。

3.2功能模塊的組成

傳感器模塊：采用溫度傳感器、光照傳感器對智能老火靚湯煲里的湯的溫度和濃度進行實時檢測并采集相應數據。其中，由溫度傳感器檢測、采集煲的溫度，由光照傳感器來檢測、采集湯的濃度，進而通過單片機綜合判斷并分析相關參數，然后輸出相應動作的控制參數，從而實現多檔火力的控制。

GSM/物聯網模塊：GSM網絡以短消息的形式完成遠程數據傳輸，即在單片機數據采集系統中加入GSM 引擎模塊，并為其分配一個獨立的SIM卡，通過串行通訊接口，實現數據的遠程無線傳輸，監控終端為移動電話。物聯網模塊中以PC機為上位機、智能老火靚湯煲為下位機，通過上下位機的通信協議，實現PC與智能老火靚湯煲的信息互換，從而進一步實現遠程用PC機監控智能老火靚湯煲中湯的溫度及濃度，并實現對智能老火靚湯煲遠程開啟關閉功能。

語音模塊：配合語音芯片播放各類提示信息，同時還能實現語音備忘錄功能。

系統硬件結構框圖

3.2 硬件平臺選用及資源配置

EVK1100硬件平臺

• 支持AT32UC3A

• 以太網端口

• 傳感器：光照、溫度、電位器

• 4x20藍色LCD（PWM變頻背光）

• JTAG連接器、Nexus、USART、USB 2.0接口，TWI接口、SPI

• SD和MMC讀卡器