宿舍改造

最开始没记录制作过程，懒得再写一遍，就拿来参赛的模板套了一下：

一、选题说明

在数字化浪潮的推动下，传统宿舍已难以满足现代学生对智能化、安全性与便捷性的需求。DormGuard项目以“智慧宿舍”为核心载体，依托ESP32芯片，打造一套集环境感知、语音控制、身份识别、远程联动于一体的全栈式智能生活系统，致力于将“被动空间”转化为“主动服务空间”。

二、方案描述

1. 架构设计：双核智慧·多维感知

1.1 中央控制核心：

• 系统采用双主控架构：门禁单元使用ESP32模组，懒人开关主控升级为NeoSwitch Node（基于ESP32-C3）。
• 电源模块实现三级电压转换（12V→5V→3.3V），并集成电池反接保护与电压检测反馈机制（低电压提醒≤3.6V）。

1.2 核心感知模块：

• BioRadar-X（LD2410B 毫米波雷达）：支持动态人体感知，接入HomeAssistant平台，触发个性化场景联动。
• SmartTouch Pad（薄膜键盘+OLED显示）：集成密码输入与状态反馈，界面直观，适应夜间使用。
• NFC Gatekeeper（RC522 模块）：支持多种NFC设备（校园卡、手机、智能戒指）身份识别，提升开锁便捷性与安全性。
• ClimaSense DHT-X（DHT22）：精准捕捉宿舍温湿度，辅助空调智能调控。
• 语控模块 HLK-V20（VoiceCore Lite）：离线语音助手，支持定时控制、语义识别与多语言命令解析。

1.3 执行模块：

• SecureMotor（12V减速电机）：执行电动开门任务，响应迅速，运行稳定。
• LuminoServo（SG90小舵机）：用于宿舍照明控制。
• AirLink红外发射器：兼容红外空调设备指令，完成传统家电智能化升级。

2. 软件系统：边缘智能·云端协同

• 核心控制平台基于树莓派4B + HomeAssistant，构建本地物联网中心，管理所有设备状态与策略逻辑。
• 公网访问通过云服务器内网穿透服务实现远程控制与状态同步，支持移动端Web与APP交互。
• 主控单元之间使用MQTT低延迟通信协议，延迟小于100ms，保证快速响应指令。

三、创新亮点与优势

1.硬件侧亮点

• 多模块集成且结构清晰，便于部署与维护。
• 电源模块设计引入工业级防护思路，系统更稳定。
• 实现“门锁+环境+交互”一体化设计，功能密度高。

2. 软件侧亮点

• 局域网MQTT支持本地场景响应，即使断网也能稳定运行。
• 云端托管方案便于跨地域管理，用户可随时监测与控制宿舍状态。
• 预留可扩展接口，支持未来接入摄像头、烟雾报警器等安全设备。

3. 用户体验亮点

• 多种开锁方式（语音、NFC、密码）适配不同用户偏好。
• 宿舍状态自动调节（如空调自动启停）节能环保。
• 语音助手支持离线指令，保障隐私与响应速度。

四、成果展示

1. 可视化建模

• 使用SolidWorks完成3D建模，清晰展现门禁模块、懒人开关、传感器排布与布线方式。（具体见^附录1）

2. 电路仿真分析

• 基于Multisim完成电源反接场景仿真：正常接、单电池反接、双电池正负混接等，确保硬件容错能力。（具体见^附录2）

3. 实体演示

• 项目已制作实体原型，包含完整交互体验，配套演示视频可直观展现开门响应、环境联动、语音控制全过程。（具体见^视频文件）

^附录1. ↩

^附录2. ↩

^视频文件. ↩