基于单片机的智能家居系统

qwertyuiohh

智能家居最终的目的是让家庭更舒适、更安全、更环保。随着人类应用需求和电子
设备的不断发展,今天的智能家居系统有能力实现更加丰富的内容,系统也越来越复杂。
7 P' f% Q: d" Q- Q/ U/ K; \! w智能家居的基本功能可以满足安全(防盗、火灾、煤气)、网络服务、医疗服务、家具电
器自动控制管理系统等等。目前市场上的智能化主要体现在某一方面如扫地机器人等。
9 l9 C  t& _4 o: T; R0 u: x/ }未能做到在全方位家居提供智能化服务，这在一定程度上带来了不便性，给市场推广造
成了阻力，本作品旨在从智能家居的“智能化”特点，解决系统在实际应用中的几个痛
* G# c8 |+ b  U  `6 @, z点，实现对智能家居系统的未来发展方向的展望。
% Y6 P+ L6 K9 c& ~  B本系统基于STC89C52单片机。该芯片是STC 公司生产的一种低功耗、高性能CMOS8
8 f8 _1 ^- q4 z  f% L位微控制器，具有8K 字节系统可编程Flash 存储器。这款芯片在功能、能耗、价格上
4 Z$ p- S# H7 s) Z" Z; \达到了较好的平衡，是本系统很好的选择。
本文首先对于智能家居系统进行了分析，然后根据单片机的特点和实际的可操作性
7 P$ A1 Y  h2 e. x# t7 |% @- ~" {( p给出了总体模块安排， 并按照设计目标依次讨论了照明、温度、门锁等功能的实现过程。
: |9 ]* z( Z1 T1 m并为将来的升级预留了接口。最后本文还对已经完成的设计进行了总结，还研究了系统
3 r3 Y" f+ c. G9 c' ]* i进一步的发展方向
( k: O( X8 J* h9 q( U% r
2 A; r+ D) Z2 Z. j3 j) N整体介绍
1 b3 V* C5 E6 k1 v) S/ S本次设计以STC89C52 芯片为控制核心，温度，湿度等传感器为环境信息采集源，
. B8 s# q  T7 v7 l以Web 控制为辅助，来制作一个物联网空调监控系统。在原有的机械式按键开关的基
" K. c  n9 ?# u7 Y# R$ O础上，采用无线遥控器与Web 网页远程控制，来控制空调机组（如风机，加湿器，风
. m1 Y( a# y/ F9 n2 N4 ?  B阀等），实现了远距离，多角度对空调机组进行实时控制。此外在本次设计中，采用多
! J1 H7 U' N; j  M! _' R种传感器想结合，智能根据各传感器采集的数值进行自动化控制，如自动开关风机，智
2 v- u# F* a: s能调节冷冻水量，自动调节风阀开度等。并能够实现故障诊断，提供报警，数据实时数
据与历史数据查询并Excel 表输出。
" L; S) {; N1 n' H: E9 s* l2.2 系统设计方案
根据设计要求，系统提供了包括了核心控制模块， Web服务器， Web HTML 模块，
数据采集模块， 继电器模块， 按键模块， 报警模块， 等等。系统的整体框图如图1 所示。
7 Y  r" b( w6 e+ c* Q2.3 功能设计
2.3.1 温度探测模块
通过温度传感器（如图2）采集当前的温度信息，送到采集模块中进行转换，由单
) p8 Z. d; Z2 v9 Z' S0 U( p% c片机中的模块函数处理，并将得到的温度值传递给LCD 显示函数， LCD 显示函数控制
6 N; U# f+ Y9 XLCD 液晶屏幕显示出“温度”等字样
该模块的具体流程图如下：
6 y2 |  }. f! s! x+ f( A) n: HDS18B20 数字温度传感器接线方便，封装成后可应用于多种场合，如管道式，螺
0 P( a7 ]5 p$ G) v7 `; u* D纹式，磁铁吸附式，不锈钢封装式，型号多种多样，有LTM8877，LTM8874 等等。主
, {4 u4 G" I0 W3 C+ r( n3 w5 h8 H& {要根据应用场合的不同而改变其外观。封装后的DS18B20 可用于电缆沟测温，高炉水
7 O& z- P3 K- V, s9 B* y7 r- x循环测温，锅炉测温，机房测温，农业大棚测温，洁净室测温，弹药库测温等各种非极
$ p  g0 s) \" l& L5 ]限温度场合。耐磨耐碰，体积小，使用方便，封装形式多样，适用于各种狭小空间设备
& u& }/ \* z- d1 ]! ]. O  N0 Q- l" ?遥控器发
送信号
( _0 l$ W, X% i红外传感
9 M/ V. S' o7 u7 u( V# Y0 z7 F9 z' `器接收信
4 f! i2 [8 B5 f% c' D. _$ Y号
单片机得到
) w, Y0 d/ Z+ ~遥控指令
) S1 \( h/ H8 `$ j4 \) b房间
照明
北京航空航天大学第十一届“电子创新大赛”学生参赛论文
7
" ~+ \9 j# ^4 l6 g7 [数字测温和控制领域。技术性能如下
①、独特的单线接口方式， DS18B20 在与微处理器连接时仅需要一条口线即可实
现微处理器与DS18B20 的双向通讯。
7 o; T# x) @& R5 _9 e  h9 n② 、测温范围－55℃～+125℃，固有测温分辨率0.5℃。
" K* M# s+ I" A7 l' o③、支持多点组网功能，多个DS18B20 可以并联在唯一的三线上，最多只能并联8
, T7 u. x+ ^! |3 n% c. X个，实现多点测温，如果数量过多，会使供电电源电压过低，从而造成信号传输的不稳
定。
④、工作电源: 3~5V/DC
⑤ 、在使用中不需要任何外围元件
⑥、测量结果以9~12 位数字量方式串行传送
& s4 D; T7 Z- z* A% V( c⑦ 、不锈钢保护管直径Φ6
! G2 p5 G8 t# M5 W, r$ ~7 Y5 u# s⑧ 、适用于DN15~25, DN40~DN250 各种介质工业管道和狭小空间设备测温
" c* T" u; W, A$ X( n; f⑨、标准安装螺纹M10X1, M12X1.5, G1/2 ”任选
⑩ 、PVC 电缆直接出线或德式球型接线盒出线,便于与其它电器设备连接。
2.3.2 密码锁模块
密码锁模块由软键盘、门栓、单片机构成。用户在门外的软键盘上输入房间密码，单片
机对比输入密码与预设密码，如果一致便控制电机，使门栓缩回，房门可以打开。假如
密码连续四次输错，便启动报警并锁定键盘无法输入。
9 Q% X7 M) q- R, I
2 |+ {0 z. u4 r$ @0 K" Z
  Z/ o9 g* ?* w0 }6 L

游客，如果您要查看本帖隐藏内容请回复

' s* J  M7 h" ^

ExxNEN

看看咯