摘要：自人工智能技术带来新一轮产业革命，推送互联网走向高质量发展的高速路，也不断加快了物联网应用发展的进程，原存在于互联网的虚拟世界的网络联接科学也逐渐通过物联网技术带到了物理世界，“万物互联”的新型时代逐渐成为时代产物的新秀。

技术的快速革新也使得广大百姓对于家居智能化需求日益强烈，智能家居理念逐渐冲击传统家居市场。目前市场上传统智能家居方案问题频出，普遍面临开发成本高、安装布置困难、人机交互体验不佳等问题。针对传统智能家居方案所存在的问题，本设计方案基于树莓派开发设计智能家居系统，以树莓派为数据运算，人机交互终端，单片机控制驱动模块实现家居自动化、智能化。该系统集成了百度语音平台API，为语音交互模块提供算力和识别服务，便于人机语音交互，同时该系统集成了相关子控制系统。对于家居智能化的常见需求提供解决方案，同时为功能拓展提供接口，增加智能化技术在家居环境的应用，保障人机交互时的用户体验，赋予家居生活更优质的便捷性和舒适性，保证安全高效。

系统设计完成之后对每个部分功能和整体进行了可靠性测试，实验数据以及软件测试结果表明：该系统设计结构合理，运行状态稳定，功能指标符合预期，能够实际满足家居智能化需求，切实为智能化家居提供良好的设计方案，具有丰富的应用价值。

 

关键词  智能家居；语音交互；人脸识别；网络数据提取；单片机控制

 

目录

摘要

Abstract

1绪论-1

1.1智能家居系统简介-1

1.2课题研究的背景与意义-1

1.3国内外发展状况-2

1.4智能家居系统发展趋势-4

1.5论文主要研究内容及创新点-5

2系统总体设计-6

2.1系统整体结构设计-6

2.2系统功能需求-6

2.3系统与子系统设计标准-7

2.4树莓派平台-7

2.5关键技术研究-8

3人脸识别门禁子系统-10

3.1系统功能描述-10

3.2开发工具与设备-10

3.3门禁系统流程图-11

3.4人脸识别算法构建流程-11

3.5摄像头驱动电路设计图-15

4烟雾报警子系统-16

4.1系统功能描述-16

4.2 MQ-2有害气体检测模块-16

4.3 PCF8591驱动程序-18

5自动关窗子系统-20

5.1功能介绍-20

5.2硬件部分-20

5.3系统主控制程序概述及程序框图-20

6语音交互子系统-24

6.1功能介绍-24

6.2第三方库介绍-24

6.3硬件模块-24

6.4系统流程图-25

6.5系统程序构建-25

7网络数据采集子系统-27

7.1系统功能描述-27

7.2第三方库搭建-27

7.3子系统构建流程-27

7.4程序构建-28

结论-30

参考文献-31

附录-31

致谢-37