基于力控的智能自动化家居系统的设计与实现

王剑颖 刘莹 沈阳工学院

绪论：近年来，智能楼宇和智能家居这种新型居住主题逐步贴近人们的实际生活，作为城市居民的网络信息节点，智能楼宇在全球信息化，城市智能化的浪潮中有着重要的作用与影响力。根据产品要求并针对智能家居自动化产品交叉性和实践性强的特点可以看出，智能化家居虚拟实验平台的设计在理论上充分满足需求。虚拟实验平台反映多种学科在家居智能化中的应用，同时在功能方面应涵盖家居智能化系统的基本系统。

1 需求分析与方案设计

第一种设计方案是利用力控组态软件作为控制软件。例如实际控制一些物理端口使之出现不同的效果，来实现智能化生活设计。应用软件的各个功能表达出一个的真实且大型的智能化家具设计。力控组态软件作为控制器，沙盘模型作为实物表达出效果来。

第二种方案是利用力控软件制作人机交互的产品介绍。各个环节的衔接与关键点采用人为控制的方法，通过组态的方法充分让观众融入到作品的演示过程中，将整件作品作为虚拟仪器来进行演示。

相比较而言，第一种设计方案工程量大，和虚拟仪器，组态等主题不符，而第二种方案能充分调动观众的主观参与度，对介绍产品起到积极的效果。并且这种方案也符合论文的总体思想，因此决定使用这种方案。

2 主页面与介绍页面的设计

主页面是作为本作品的第一幅画面展现在观众面前，为了给观众一种直观的印象，需要重点考虑的是背景画面布局，主色调的选择以及进入各分支页面的功能按钮的设计。首先，画面背景应该是与智能家居相关，可以体现出智能楼宇等产品的图片，本文使用航拍的黄昏都市楼宇作为背景，设计了两个功能按钮，分别连接到“作品介绍”以及“开始演示”两个界面。主页面的设计如图2.1所示。

图2.1 主页面设计图

3 编程原理与功能调试

为了达到人机交互功能演示的效果，对组态系统中的人物、背景和历史信息记录进行编程是必要的，完整严密的整体思路以及缜密细致的编程思想配合起来才能让作品表现的更加生动，更高的参与度。其中最为重要的是对人物的编程，需要将其尽量地拟人化，在动作处理与图形画风上都需要重点考虑。

智能客厅中的跑步功能是一个重点，需要模拟出户主的跑步动作，因此需要左右手和左右脚相互配合，下面将详细介绍如何进行跑步的编程。首先设定一个初值“counter”，然后画出右脚在前，左脚在后，右手在后，左手在前这个动作，并且把它的线条设定成“counter=1”时显示这个动作，“counter=0”时隐藏这个动作。之后画出右脚在后，左脚在前，右手在前，左手在后这个动作，将线条设定成“counter=0”时显示这个动作，“counter=1”时隐藏这个动作。这样控制“counter”这个变量每一秒 0、1 变换一次，最终呈现到人们眼前的就是“户主”在左右摆手并且原地行走。

模块选择区是调试的第一个关键点。由于选择模块区的功能是整体模块的整合，每一位观众选择的模块不同，选择模块区里负责打开的页面也不同，同时为了减少系统内存，关闭不必要的后台运行程序，在必要的时候还会关闭一些模块的运行，因此在 “页面选择”的处理上显得尤为关键。调试步骤如下：

第一步将原文件演示页面调整到选择模块区上。

第二步将其中一个模块拖拽到右侧的合成区。

第三步点击合成按钮。

4 总结

本系统是在国产工业控制组态软件“力控组态软件”的基础上开发的一套智能家居的设计。基于组态软件的智能家居设计是一个综合生活娱乐，建筑安全等多模块相组合的智能家居设计。本文主要针对智能家居设计需要的展现产品进行模块化编程设计，以展品展示为目的设计的一款作品，重点是整个系统的实现主要过程。利用力控组态工具设计并开发了虚拟通话、家庭影院、智能运动、智能医疗、自动灭火和虚拟游戏等。随着客户新的需求会对智能家居生活产生巨大的影响，这也使得不可能存在某一种产品就能囊括了最新的技术和用户所有的功能需求。所以现如今的展示系统不应该做成类似与样板间一样具有强大通用性的样式单一的模式，而是组态软件的用户可以跟自己的需要“定制”或者“组态”。