18、智能生活与工业安全:科技驱动的双重保障

智能生活与工业安全:科技驱动的双重保障

1 智能家庭自动化与健康监测系统

1.1 系统组成与功能

智能家庭自动化与健康监测系统涵盖多个方面,为人们的生活带来便利与安全。
- 智能医疗保健系统 :利用 LM35 传感器和脉搏率传感器进行健康扫描,数值会显示在与 Arduino 相连的 LCD 屏幕上。同时,ESP8266 会将数据传输到服务器,实现线上监测。若传感器检测到脉搏率和体温超出人体正常范围,会向智能手机和 PC 发送弹窗消息和通知,并将数据保存到服务器,以维护个人的医疗记录。
- 厨房安全系统 :MQ2 传感器用于测量烟雾值,当超过预定极限时,蜂鸣器会响起,排气扇自动启动,清除烟雾和可能的液化石油气泄漏。若烟雾值极高,会向家中发送消息和通知警报,蜂鸣器持续鸣响。此外,液化石油气连接负载传感器,当检测到重量低于 15%时,会向业主发送警报,提醒更换新的液化石油气罐。
- 智能水箱水位监测系统 :通过 HC - SR04 传感器测量水箱水位,水位信息会显示在客厅的 LCD 显示屏上,也可通过手机和 PC 进行监测。传感器系统的所有数据还会显示在屋内的内置 LED 上。

1.2 系统展示与效果

该系统的智能实现模型和实验原型版本分别如图 5 和图 6 所示。用于控制和监测智能家居的应用程序,能让用户通过手机或电脑远程开关灯光和风扇。手机和电脑上的水平框会显示房间的温度、湿度和烟雾水平,心率和体温值也会在相应的水平框中显示。在异常情况下,会向手机和 PC 发送弹窗消息和通知。

源码地址: https://pan.quark.cn/s/a4b39357ea24 遗传算法 - 简书 遗传算法的理论是根据达尔文进化论而设计出来的算法: 人类是朝着好的方向(最优解)进化,进化过程中,会自动选择优良基因,淘汰劣等基因。 遗传算法(英语:genetic algorithm (GA) )是计算数学中用于解决最佳化的搜索算法,是进化算法的一种。 进化算法最初是借鉴了进化生物学中的一些现象而发展起来的,这些现象包括遗传、突变、自然选择、杂交等。 搜索算法的共同特征为: 首先组成一组候选解 依据某些适应性条件测算这些候选解的适应度 根据适应度保留某些候选解,放弃其他候选解 对保留的候选解进行某些操作,生成新的候选解 遗传算法流程 遗传算法的一般步骤 my_fitness函数 评估每条染色体所对应个体的适应度 升序排列适应度评估值,选出 前 parent_number 个 个体作为 待选 parent 种群(适应度函数的值越小越好) 从 待选 parent 种群 中随机选择 2 个个体作为父方和母方。 抽取父母双方的染色体,进行交叉,产生 2 个子代。 (交叉概率) 对子代(parent + 生成的 child)的染色体进行变异。 (变异概率) 重复3,4,5步骤,直到新种群(parentnumber + childnumber)的产生。 循环以上步骤直至找到满意的解。 名词解释 交叉概率:两个个体进行交配的概率。 例如,交配概率为0.8,则80%的“夫妻”会生育后代。 变异概率:所有的基因中发生变异的占总体的比例。 GA函数 适应度函数 适应度函数由解决的问题决定。 举一个平方和的例子。 简单的平方和问题 求函数的最小值,其中每个变量的取值区间都是 [-1, ...
《基于STM32微控制器集成温湿度监测显示功能的系统实现方案》 本方案提供了一套完整的嵌入式系统设计参考,实现了环境参数的实时采集、可视化呈现异常状态提示。系统核心采用意法半导体公司生产的STM32系列32位微控制器作为主控单元,负责协调各外设模块的工作流程。 系统通过数字式温湿度复合传感器周期性获取环境参数,该传感器采用单总线通信协议,具有响应迅速、数据可靠的特点。采集到的数值信息通过两种途径进行处理:首先,数据被传输至有机发光二极管显示屏进行实时图形化显示,该显示屏支持高对比度输出,能够在不同光照条件下清晰呈现当前温度湿度数值;其次,所有采集数据同时通过通用异步收发传输接口输出,可供上位机软件进行记录分析。 当监测参数超出预设安全范围时,系统会启动声学警示装置,该装置可发出不同频率的提示音,以区分温度异常或湿度异常状态。所有功能模块的驱动代码均采用模块化设计原则编写,包含完整的硬件抽象层接口定义、传感器数据解析算法、显示缓冲区管理机制以及串口通信协议实现。 本参考实现重点阐述了多外设协同工作的时序控制策略、低功耗数据采集模式的应用方法,以及确保系统稳定性的错误处理机制。代码库中包含了详细的初始化配置流程、中断服务程序设计和各功能模块的应用程序接口说明,为嵌入式环境监测系统的开发提供了可靠的技术实现范例。 资源来源于网络分享,仅用于学习交流使用,请勿用于商业,如有侵权请联系我删除!
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