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。
  j" M2 o& I0 R4 d- L3 m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
- E/ k5 i6 Y/ _3 N& H$ i  t  ?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。
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
点，实现对智能家居系统的未来发展方向的展望。
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
- F) k9 J! a7 d. m7 x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
+ _: y+ M! Y- _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
  S8 m, D7 j2 w! A& @& D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。
1 r3 T( @& y$ T( t' U7 {" q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
进一步的发展方向

整体介绍
' s( p" _! q' x, ]* \: u+ q  Z5 Q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，
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
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
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
0 T8 b5 ]5 N8 x" z$ G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
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。
2.2 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，
, z9 z! X# j2 Z2 i, Q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。
% C$ O' q. z; ^8 n1 L; g+ m2.3 功能设计
$ {9 H/ V1 r* R3 h& I/ u' m! s2.3.1 温度探测模块
( a( {5 L$ r: ^9 }) Z, S3 s  G2 G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
9 X0 o4 \* t1 q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
$ i9 `6 ?5 I9 D6 |2 ELCD 液晶屏幕显示出“温度”等字样
( j- X; n, Y8 w) v+ @6 i该模块的具体流程图如下：
2 h/ b" ^! T+ _- x' d, dDS18B20 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
1 P, ~  R# d) M3 w. R. M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
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
% }" b9 A2 Y9 t6 {- C7 @9 |. O1 d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
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
( ]* p, E- d9 D  Q" h$ {3 [遥控器发
& E' y) c% k% N; l( s6 i送信号
/ s$ ?/ L% k3 D9 j% f7 \红外传感
器接收信
号
单片机得到
遥控指令
房间
4 _, A2 O% j0 I2 A) n6 d' A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
7 ]: R& L$ |$ J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。
② 、测温范围－55℃～+125℃，固有测温分辨率0.5℃。
③、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
3 [4 f0 P6 w2 T+ i0 c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
9 X) O2 c' L6 F6 z定。
④、工作电源: 3~5V/DC
7 I7 S) _3 u: ^# G& X⑤ 、在使用中不需要任何外围元件
* |& G$ z0 Z6 r0 `7 t⑥、测量结果以9~12 位数字量方式串行传送
⑦ 、不锈钢保护管直径Φ6
⑧ 、适用于DN15~25, DN40~DN250 各种介质工业管道和狭小空间设备测温
* ], J, ]9 O$ o8 R; R' C& y⑨、标准安装螺纹M10X1, M12X1.5, G1/2 ”任选
2 m  I: w& I& X! q" a⑩ 、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
" c9 I: m' c. r6 G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。


* y; R- ?$ F7 A: O0 h/ Y

游客，如果您要查看本帖隐藏内容请回复

& d! D- z. r& C

ExxNEN

看看咯