基于51单片机的智能家居控制系统设计
智能家居控制系统是近年来智能家居领域的重要研究方向。随着智能家居技术的不断发展和创新，越来越多的智能家居控制系统通过连接互联网，能够实现远程控制和自动化管理，极大地方便了人们的生活。
本文基于51单片机设计了一款智能家居控制系统。该系统的主要功能包括：通过手机、电脑等终端实现远程控制家居设备的开关；通过红外线传感器自动控制家电的开关；通过温度传感器实现温度自动调节等。
在硬件设计方面，本文采用51单片机作为主控芯片，同时集成了多个传感器和控制电路，并通过无线模块实现了与互联网的连接。在软件设计方面，本文使用Keil C51软件和Protues模拟器进行编程和模拟。
系统实验结果表明，本文所设计的智能家居控制系统具有可靠性高、稳定性好、功能完善等特点。此外，该系统还可以实现模块化拓展，方便用户按需增减系统功能。
总之，本文所设计的智能家居控制系统能够有效地控制家居设备，为人们提供更加便捷、舒适的生活。同时，该系统也为进一步发展智能家居领域提供了新的技术思路和应用示范。
基于51单片机智能窗帘方案设计思路 一、方案背景 随着智能家居的发展，越来越多的家庭开始引入智能化的设备。其中，智能窗帘作为一种常见的智能化设备，受到了越来越多人的关注。本 方案旨在设计一款基于51单片机的智能窗帘，实现自动控制和远程控制功能。 二、硬件设计 1.电机驱动模块 电机驱动模块是实现窗帘开合的核心部件。本方案采用直流电机作为 驱动电机，并通过L298N电机驱动模块来控制电机的正反转和速度。同时，为了保证电机工作时稳定性和安全性，还需加入限位开关和过 流保护模块。 2.传感器模块 为了实现窗帘自动控制功能，需要加入温湿度传感器和光敏传感器。 温湿度传感器用于检测室内环境温度和湿度，并根据设定值自动调节
窗帘开合程度；光敏传感器用于检测室内光照强度，并根据设定值自动调节窗帘开合程度。 3.通信模块 为了实现窗帘的远程控制功能，需要加入通信模块。本方案采用ESP8266 WiFi模块，通过WiFi连接路由器并与手机APP进行通信，实现窗帘的远程控制。 三、软件设计 1.电机驱动程序设计 电机驱动程序是实现窗帘开合的核心部分。本方案采用C语言编写电机驱动程序，通过控制L298N电机驱动模块来控制电机的正反转和速度。同时，在程序中加入限位开关和过流保护模块，保证电机工作时稳定性和安全性。 2.传感器数据处理程序设计 传感器数据处理程序是实现窗帘自动控制功能的核心部分。本方案采用C语言编写传感器数据处理程序，通过读取温湿度传感器和光敏传感器获取的数据，并根据设定值自动调节窗帘开合程度。
3.通信程序设计 通信程序是实现窗帘远程控制功能的核心部分。本方案采用C语言编 写通信程序，通过ESP8266 WiFi模块连接路由器并与手机APP进行通信，接收来自APP的指令并执行相应操作。 四、系统测试 1.硬件测试 在完成硬件搭建后，需要进行硬件测试。首先需要测试电机驱动模块 是否正常工作，包括电机正反转和速度控制；其次需要测试传感器模 块是否正常工作，包括温湿度传感器和光敏传感器的数据采集和处理；最后需要测试通信模块是否正常工作，包括ESP8266 WiFi模块连接 路由器和与手机APP进行通信。 2.软件测试 在完成软件编写后，需要进行软件测试。首先需要测试电机驱动程序 是否正常工作，包括控制电机正反转和速度控制；其次需要测试传感 器数据处理程序是否正常工作，包括读取温湿度传感器和光敏传感器 获取的数据，并根据设定值自动调节窗帘开合程度；最后需要测试通
基于51单片机的全自动洗衣机控制系统设计 王聪 1 引言 全自动洗衣机作为家用电器，已经走入了千家万户的生活中，成为了我们生活的必需品。目前中国的洗衣机市场需求特别大而且潜力巨大，人们对洗衣机的要求也越来越高。目前洗衣机的功能很多，但是并不能完全满足人们的需求，这就要求设计者们在进行设计以及改进是更加贴近生活，符合民意，将人们的需求变为设计的根本，创造出更节能、更安全、更干净舒适的全自动洗衣机。 目前的洗衣机市场竞争压力大，各个厂商在设计和制造时往往只能单一提现洗衣机的几个功能，体现出自己的个性化而并不能全面兼备。这就给我们带来了生活上的不便，我们需要更加智能而且全面的洗衣机。所以，本论文就全自动洗衣机的选择与性能设计进行讨论与设计。此次设计需要解决的问题有：如何选择本次设计的全自动洗衣机类型；分析此类全自动洗衣机的优缺点，提出课题设计方案方向；就全自动洗衣机的安全性与清洁性进行设想与设计；单片机与传感器的选择、安置以及各自实现的功能；电路及控制系统的设计。 1.1课题的提出及意义 本次所选择的题目为基于单片机的全自动洗衣机的控制系统的设计。在我们日常生活中，全自动洗衣机主要可以分为波轮式洗衣机和滚筒式洗衣机。在选择洗衣机的类型之前，要对两种洗衣机的应用范围、工作方式、内部结构进行了解调查。通过走访邻里和网上调查，了解相对小样本下两种洗衣机的使用情况以及在使用过程中出现的一系列问题，根据使用数量的多少和出现问题的程度，选择使用量和出现问题较多的洗衣机。选题人自行调查两种洗衣机的工作方式、工作 1
流程、工作原理以及软硬件的构成，自行观察两种洗衣机的实际运行过程以及运行结束后水、衣服的清洁程度。通过对比两种洗衣机的运行过程以及运行模式，选择洗衣较为干净，运行更接近于手洗模式的洗衣机，选定为我们此次研究对象。通过选题人的对比和观察，此次研究对象选择为滚筒式全自动洗衣机。 本课题针对于当下全自动洗衣机的研究现状以及能够实现的功能，结合自身的生活需求和常见问题，能够做出基本满足本课题选择的滚筒式全自动洗衣机的控制系统设计。 1.2国内外研究现状 在以前的生活中，人们只能通过不断重复的手动操作来洗衣服，整个过程十分劳累而且时间很长。后来，人们发明了洗衣机来大题手工洗衣，洗衣机也经历了越来越智能的蜕变。随着洗衣机越来越智能化，也越来越解放人们的双手和生活，可以说，洗衣机的一代代进步，改变了人们的生活方式。进入21世纪以来，各大厂商研制出了各类智能全自动洗衣机，可以根据不同的洗衣情况，以及不同的水温、水位，从而选择出最佳的洗涤程序。此外，现代的全自动洗衣机还被研发出了更加接近人类手洗程度的功能，或者是更加贴近人们生活的智能洗涤程序，而这些功能都可以通过一个小小的按键来实现操作。另外还有专门针对婴儿、妇女等特殊群体的洗衣机，以及定位不同档次的洗衣机。随着现在智能家居的概念普及开来，很多厂商在研发产品的时候都着力于更加智能化，力求通过自己的产品为人们带来“智慧”的洗衣体验。现代的全自动洗衣机大致可以分为以下几种： 按自动化程度分为：（1）普通型洗衣机：各功能的转换都需要手动操作；（2）半自动型洗衣机：在使用过程中，任意两个功能能够实现自动转换；（3）全自动型洗衣机：各功能间的转换全部自动完成。 2 2
基于单片机的智能家居控制系统设计 智能家居控制系统是一种通过单片机控制家居设备的智能控制系统。它可以实现对灯光、空调、电视、窗帘等各种家居设备的远程控制和自动化控制，提高居住环境的舒适性 和便利性。本文将讨论基于单片机的智能家居控制系统设计，包括系统结构、硬件设计和 软件编程等方面。 一、系统结构设计 智能家居控制系统的结构主要由传感器、执行器、通信模块、控制单元和用户界面组成。传感器用于采集环境信息，比如光照、温度、湿度等，执行器用于控制家居设备的开 关和调节，通信模块用于与用户界面进行数据交换，控制单元则是核心部分，负责数据处 理和控制指令的下发。 在整个系统中，控制单元是最关键的部分，它需要对传感器采集的数据进行处理，并 根据用户的指令来控制家居设备。控制单元通常采用单片机作为核心控制芯片，常用的单 片机有51系列、Arduino、STM32等。 用户界面是用户与智能家居系统交互的窗口，可以采用手机APP、PC界面、语音控制 等形式。通过用户界面，用户可以实时监控环境信息，远程控制家居设备，设置定时任务 等功能。 二、硬件设计 1. 传感器模块设计 智能家居控制系统的传感器模块通常包括光照传感器、温湿度传感器、烟雾传感器等。这些传感器能够实时采集环境信息，通过单片机进行处理和分析。 执行器模块主要用于控制各种家居设备，比如电灯、空调、插座、窗帘等。执行器模 块通常采用继电器、电磁阀等元件来实现开关和调节。 通信模块主要用于与用户界面进行数据交换，常用的通信方式包括WiFi、蓝牙、ZigBee等。通过通信模块，用户可以实现远程控制和实时监控。 4. 控制单元设计 控制单元采用单片机作为核心控制芯片，它需要具备足够的计算能力和通信接口。为 了提高系统的稳定性和安全性，控制单元通常还会加入实时时钟、EEPROM存储器、电源管理模块等元件。 三、软件编程
基于51单片机智能窗帘控制系统的设计与实现 一、系统设计目的与背景 智能家居系统是近年来快速发展的一个领域，人们越来越希望 通过科技手段来实现家居环境的智能化。其中，智能窗帘控制系统 是智能家居系统中的一个非常重要的组成部分。本文基于51单片机，设计了一款智能窗帘控制系统，旨在实现便捷、安全、高效的窗帘 控制方式，提高家庭居住的舒适性和生活品质。 二、系统设计原理与方案 智能窗帘控制系统主要由以下几个部分组成： 1. 传感器模块：通过检测外部光线强度、温度等信息，反馈给 控制模块，实现智能灵敏控制。 2. 控制模块：通过51单片机实现对窗帘的控制，主要包括： 窗帘开关控制、电机驱动控制、传感器数据处理等功能。 3. 用户界面模块：通过操作面板或者手机APP，实现对窗帘的 手动或者自动控制。 4. 电源模块：负责对整个系统进行供电。 系统的控制方式主要有两种：手动控制和自动控制。手动控制 包括远程控制和本地控制，远程控制可以通过手机APP来实现，本 地控制可以通过手动面板来操作；自动控制则是依靠传感器来感知 外部环境，实现智能化的控制方式。 三、系统实现细节
1. 传感器模块采用光敏电阻和温度传感器，通过实时检测外部光线和温度信息反馈给控制模块。 2. 控制模块通过单片机来实现，可以控制窗帘的开合、暂停和停止等操作，同时，它还可以接收传感器数据，实现智能化的控制方式。 3. 用户界面模块可以通过手动面板来控制窗帘的开合和暂停等操作，同时也可以通过手机APP来实现对窗帘的智能控制。 4. 电源模块需要提供稳定的供电，保证整个系统的正常运行。 四、系统应用与优势 智能窗帘控制系统的应用非常广泛，可以在家庭、办公、商业等场所进行安装。其主要优势在于： 1. 方便快捷：通过手动面板和手机APP等多种控制方式，方便用户随时随地进行窗帘的控制和调节。 2. 智能化操作：通过传感器感知外部环境，可以实现智能化的操作，提高了用户的便捷性和舒适度。 3. 安全性高：在控制过程中，可以有效的保证窗帘控制的安全性，避免了窗帘掉落等危险情况的发生。 总之，基于51单片机的智能窗帘控制系统具有多种优点，不仅方便实用，而且可以有效满足用户需求，提高了生活的品质和舒适度。
一种基于 51单片机的智能窗户系统设 计 摘要：本设计采用单片机为核心的智能窗户控制系统，由光控传感器、室内 温湿度传感器、红外线监测等模块组成，实现窗户的智能控制，能自动开关窗户，防盗且会自动报警等功能。 关键词：51单片机；温湿度传感器；红外感应；烟雾探测 针对当前社会环境对于智能家居的需求，打造出了更加便利和智能的智能窗 户系统设计，即实现多重感应、监测和智能一体化的智能窗户系统设计。其中， 室内、室外感应一体化的设计不仅能够自动的感应到窗外的阳光、温度和湿度的 指标，还能根据程序设计在感应一定范围内是否有人接近或者是否有危险的情况 下做出智能感应判断后的相应反应与应答（自动打开窗户或者自动关闭窗户）。 在帮助人们在生活中提高便利程度和工作效率的同时监测人们的当前生活环境， 可以为用户的日常提供更高的安全保障。 1产品设计概述 本设计是基于8位51单片机芯片编程来控制窗户自动打开和关闭的智能窗 户系统设计，具体有以下四种功能：（1）根据设定时间按时自动开关窗户。（2）可根据红外感应结果做出对窗户的开关控制。（3）检测在有危险状况下，会自 动进行防盗报警和危险警报并关窗的一体化功能。（4）根据室内光线明暗程度 智能开关窗户。其中主要由光控传感器、室内温湿度传感器、红外线监测、单片 机芯片等部分组成。光控传感器在感应室外光照强度与光照指标优良情况下可以 自动打开窗户，温湿度传感器在测量周围温湿度指标不良时可以自动打开窗户和 携带的智能风扇，红外线监测装置可以监测到窗外的安全程度，在提前监测到危 险的情况下，自动关闭窗口。 2智能窗户控制系统硬件设计
2.1设计方案 硬件电路模块设计主要包括单片机控制电路设计，LCD显示电路设计，控制 遥控电路设计，换风与过筛系统设计等，系统的总设计框图如图1所示。 图1 系统总设计框图 智能窗户控制智能系统使用电机驱动皮带，皮带驱动两个窗口滑动开关且由 固定在墙上的两个导轨带动。两个框架固定的平行导轨可以通过电机带动窗框围 绕导轨滑动。在一根皮带和两个固定滑轮的作用下，主动力滑轮会带动次动力滑 轮利用皮带带动窗框在导轨上实现窗户的智能控制。其主要的动力部分由步进电 机提供，步进电机与窗框滑动之间的转换由滑轮与皮带进一步实现。 2.2湿度采集电路 温湿度采集电路模块使用数字式温湿度传感器DHT11，可以实现对室内室外 的空气检测。从主控芯片引出一条主线，传输数字信号只需要一条总线即可， DHT11能满足探测湿度温度要求，且耗能低，比较小型化，符合智能家居的要求。如图2所示是温湿度采集电路的电路连接图。 图2 温湿度采集电路图 2.4防盗模块
基于51单片机的智能窗帘控制系统设计 智能家居技术的快速发展使得我们的家居生活更加智能化和便利化。其中，智能窗帘控制系统作为其中一个重要组成部分，带来了更加舒 适和人性化的体验。本文将介绍一种基于51单片机的智能窗帘控制系 统设计。 一、系统设计概述 智能窗帘控制系统设计旨在通过使用51单片机作为核心控制器， 实现对窗帘的自动控制。系统能够根据光线传感器的数据，自动调节 窗帘的开闭程度，同时也支持用户手动控制。 二、硬件设计 1. 51单片机 51单片机是一种常见的嵌入式控制芯片，具有良好的稳定性和灵活性。该单片机能够通过编程控制各种外设，如光线传感器、电机驱动 模块等。 2. 光线传感器 光线传感器用于感知环境的光线强度。基于这个数据，系统能够判 断当前是否需要调节窗帘的开闭程度。 3. 电机驱动模块 电机驱动模块负责控制窗帘的开闭。通过控制不同的电机转速和方向，实现窗帘的自动开关。
4. 人机交互模块 人机交互模块包括按键、液晶屏等设备，用于用户手动控制窗帘的开闭，同时也显示系统的运行状态和参数。 三、软件设计 1. 硬件初始化 在系统启动时，需要对各个硬件设备进行初始化，并进行必要的设置，如引脚配置、中断配置等。 2. 光线传感器数据采集 系统通过光线传感器实时采集光线强度数据，并通过模数转换将其转化为可用的数字信号。 3. 窗帘控制算法 基于光线传感器数据，系统根据预设的算法判断窗帘的开闭程度。当光线强度较弱时，窗帘自动关闭；当光线强度较强时，窗帘自动打开。算法还可以考虑其他因素，如时间、季节等。 4. 手动控制模式 系统支持用户手动控制窗帘的开闭。用户可以通过按键或其他人机交互设备来实现手动操作。 5. 显示与反馈
基于51单片机智能家居灯光控制系统 摘要： 随着智能家居的发展，人们越来越关注节能环保和智能化控制。本文设计了基于51单片机的智能家居灯光控制系统。该系统采用深度学习算法对室内光照进行识别和自动调节，同时实现了手动调节和远程控制。实验结果表明，该系统具有较高的识别和控制精度，能够有效地提高室内舒适度和节能效果。 关键词：智能家居；灯光控制；51单片机；深度学习 Abstract: With the development of smart home, people pay more and more attention to energy conservation, environmental protection and intelligent control. In this paper, an intelligent home lighting control system based on 51 single chip microcontroller is designed. The system uses deep learning algorithm to recognize and automatically adjust the indoor lighting, and realizes manual adjustment and remote control. The experiment results show that the system has high recognition and control accuracy, which can effectively improve indoor comfort and energy saving effect. Keywords: smart home; lighting control; 51 microcontroller; deep learning 1.绪论 智能家居作为新型住宅的重要组成部分，其核心是实现家居设备的智能化和互联互通，提高家居设施的舒适度和安全性。灯光作为重要的家居设施之一，在智能家居中的控制和管理具有重要意义。 2.设计 2.1 系统组成 系统主要由光学传感器、51单片机、触摸屏和无线模块组成。其中，
基于51单片机的智能灯设计论文基于51单片机的智能灯设计 智能家居系统作为当今科技发展的重要领域之一，已经在人们的生活中起着越来越重要的作用。其中，智能照明系统是智能家居的基础之一，其设计和应用旨在提高居民居住环境的舒适度和便利性。本文将介绍基于51单片机的智能灯设计，以实现远程控制、光照感应和定时开关等功能。通过该设计，用户可以随时随地控制灯光，提高生活品质。 一、设计方案的理论基础 基于51单片机的智能灯设计理论基础主要包括单片机技术、电路基础和通信协议等方面。在本设计中，我们选择了51单片机作为系统的控制核心，其具有良好的稳定性和可编程性。同时，我们利用电路设计实现了灯光的控制和反馈，以及与外部通信的功能。通过蓝牙技术和手机终端的配合，用户可以远程控制智能灯的开关和亮度。 二、设计方案的硬件实现 基于51单片机的智能灯主要包括硬件电路和软件程序两个部分。硬件电路部分包括电源管理模块、51单片机控制模块、驱动模块和传感器模块等。电源管理模块主要负责对整个系统的电源进行管理和稳定输出；51单片机控制模块是系统的核心，负责接收用户指令并控制灯光的开关和亮度；驱动模块用于实现灯光的亮度调节；传感器模块则用于检测周围环境的光照强度。
三、设计方案的软件实现 基于51单片机的智能灯的软件实现主要通过C语言进行编程。编程部分需实现用户手机与智能灯之间的通信交互，以及相应指令的解析和执行。为了提高用户体验，我们可以利用手机APP实现对灯光的远程控制和定时开关功能。此外，还可以通过光照传感器实时检测光照强度，并根据设定的阈值自动调整灯光亮度。 四、设计方案的应用场景 基于51单片机的智能灯设计方案可以广泛应用于家庭、办公场所和公共空间等多个场景。在家庭中，用户可以通过手机APP随时随地对灯光进行控制，实现夜间自动开关、按需调光等功能，提高居住舒适度。在办公场所中，智能灯可以根据员工的作息时间和环境需求进行智能调光，提高工作效率和员工的舒适度。在公共空间中，通过自动控制灯光亮度，可以节约能源并提高公共空间的可用性。 五、设计方案的优势与展望 基于51单片机的智能灯设计方案具有以下优势： 1. 灵活性：通过手机APP远程控制，可以方便灵活地调整灯光亮度和开关状态； 2. 节能环保：利用光照传感器实时检测光照强度，智能调节灯光亮度，节约能源； 3. 便利性：通过定时开关功能，可以按照用户习惯自动调整灯光状态；
基于单片机的智能家居系统设计论文 1设计思想 （1）家居安全防盗报警对陌生人入侵、空调室外机被盗等情况及时发现，语音警告，短信通知主人。 （2）家居温度湿度控制对环境的温湿度测量监控，并在设置的相应模式下进行报警等。 （3）家居气体质量监测空气质量、有害气体检测，火灾等室内参数检测，并在设置的相应模式下进行报警等。 （4）家居远程无线控制存在安全隐患时，如主人外出时忘记关闭煤 气阀门或家中用电设备等，立刻通过GSM模块发送短信通知主人。 2方案设计 2.1 整体方案框图 本系统采用51平台，系统主控制器由STC公司的15F2K61S2单片机构成，显示模块为液晶LCD12864无线通信模块为SIM800E由15F2K61S2单片机通过各种传感器数据的采集，从而根据系统程序的设定完成数据的处理、各模块的通信和控制等。 2.2 硬件设计 （1）家居安全防盗报警当家中有人时，在门上设置电磁开关、在窗户玻璃设置探测器、红外探测设备、红外人体感应模块、声光报警器、视频监控设备等，当家人出门后，防盗报警设备均开启设防。当有非法侵入时，触发人体感应传感器，家庭控制器发出声光报警信号，并且在12864液晶屏上面显示报警，同时通过GSM短信通知家人及小区物业管理部门，另外，通过程序可设定报警装置的等级和报警器的灵敏度。
（2）家居温度湿度控制包含温度传感器、湿度传感器。可以获得环境的温度、湿度。为了获得精确的湿度、气压和温度数据，我们分别选用了DHT11湿度传感器和DS18B20温度传感器，DHT11湿度模块也可以输出温度数据，但是精度较差，为此我采用DS18B20温度传感器进 行温度的采集，电路连接图如图4。 （3）家居气体安全监测当室内有害气体超过正常标准时, 它将通过传感器向主控制器发出报警信号。因为有害气体分布不同，密度大于空气的气体，感应器放在气体源的下方。密度小于空气的气体，感应器放在气体源的上方，则在家里设置多个有害气体传感器作为检测源，例如：当采集到煤气泄露时，声光报警启动。综合考虑，选择MQ-2气体传感器，当传感器所处环境中存在可燃气体时，传感器的电导率随空气中可燃气体浓度的增加而增大。使用简单的电路即可将电导率的变化转换为与该气体浓度相对应的输出信号。MQ-2气体传感器对液化气、丙烷、氢气的灵敏度高，对天然气和其它可燃蒸汽的检测也很理想，这种传感器可检测多种可燃性气体，是一款适合多种应用的低成本传感器，而MQ-2传感器已经封装成模块，使用起来更加便捷设计要求符合。（图5） （4）家居远程无线控制远程无线控制采用SIM800E模块的工作电压为3.3 —5.5V,可以工作在EGSM900MHZ DCS1800MH两个频段，所在频段功耗分别为2w（900M）和1w（1800M）, GSM模块具有基于GSM网络进行通信的所有基本功能，模块有AT命令集接口，支持文本和PDU模式的短消息、第三组的二类传真、以及2.4k,4.8k,9.6k 的非透明模式。对SIM800E的操作均采用AT指令，其包括GSM语音和短消息的控制。根据AT指令的GSM07.05标准，发送或接受中文或中英文的混合短信息必须采用PDU模式，如果只是传送英文和数字信息，采用TEXT模式，其工作流程图如7 所示。 3结束语 本文所设计的智能家居系统使用15F2K61S2单片机作为主控制器，结合多种传感器、显示模块、以及无线通信模块，通过本系统实现了简单的家居安防和远程控制、对火灾有害气体、非法入侵进行报警，让家居更安全方便。其主要
基于51单片机的智能家居控制系统 目录
作品简介 (3) 智能家居服务背景 (4) 技术与工艺创新 (4) 可行性分析 (5) 行业背景 (8) 竞争优势 (9) 市场前景 (10) 投资分析 (12) 参考文献 (14) 基于51单片机的智能家居控制系统
作品简介 21世纪是信息化的世纪，各种电信运营商和互联网新技术推动了社会文明的巨大进步。本文介绍的智能化家居控制系统的出现使得人们可以通过手机在任何时候、任意地点对家中的任意电器（空调、电视等）进行远程控制；也可以在下班途中，预先将家中的空调打开调节室温度，这一切的实现都仅仅是发一条简单的短信。此外，该系统还可使家庭具有多途径报警、远程监控等多种功能，如果不幸出现某种险情，您和110可以在第一时间获得通知以便进一步采取行动。舒适、时尚的家居生活是社会进步的标志，智能家居控制系统能够在不改变家中任何家电的情况下，对家里的电器、灯光、电源、家庭环境进行方便地控制，使人们尽享高科技带来的简便而时尚的现代生活。 实现智能化离不开运算和控制单元，本系统采用STC89C52RC作为主控器件，单片机应用系统由硬件和软件组成。硬件由单片机扩展的输入/出设备以及各种实现单片机系统控制要求的接口电路和有关的外围电路芯片或部件组成；而且外置红外控制遥控，可以不改变家居摆设情况下随意控制带红外控制功能的家电，如（空调、电视等）。软件由单片机应用系统实现其特定控制功能的各种工作程序和管理程序组成。本设计的STC89C52RC与各个芯片和模块的接口、各项标准都严格遵循国家有关标准，为以后的产品化提供了良好的基础。 本系统的远程控制是基于全球移动通信系统（GSM）通信方式，程控交换信令作为系统控制命令，采用Siemens TC35 GSM模块实现，单片机通过Siemens TC35 GSM模块识别接收来自手机的控制信号，用户可以根据设定的指令远程控制；各种传感器的检测是利用数据采集系统将多路被测量值转换成数字量，再经过单片机进行数据处理，实现实时测控；短消息发送部分采用基于SIEMENS TC35 GSM模块和TI公司的电平转换芯片MAX3238等器件构成的移动终端的硬件电路可以完成短消息收发等功能。 一、智能家居的服务背景
项目编号___201111 ___ 江南大学物联网工程学院 大学生创新训练计划结题报告 项目名称基于51单片机的智能窗帘控制系统设计与实现项目负责人晶 所学专业电气工程及其自动化 所在学院物联网工程学院 (手机) 电子信箱diamond-heartqq. 项目起止年月2011/11-2012/05 第一指导教师肖永松 专业技术职务工程师 (手机) 电子信箱https://www.doczj.com/doc/6018985537.html, 结题日期2012年5月
江南大学物联网工程学院创新训练计划项目结题验收表学院名称：物联网工程学院填写日期：2012 年5 月
大学生创新训练计划 《基于AT89C51单片机的智能窗帘控制系统》成果精粹 江南大学 二○一二年五月
简介 随着物联网概念的发展，智能家居的理念也渐渐渗透到我们的生活中，受此启发，我们想尝试着做一个智能窗帘的控制系统，希望可以通过光强和时间来控制窗帘的开合。恰好我们都进行了电路、模电数电的学习，也曾初步接触了单片机，我们想通过设计这个控制系统来加深我们对所学容的理解和掌握，更加熟悉使用protel等专业软件。 计划设计一个系统可以实现以下功能： 在自动模式下，在设定的时间，如早成6点至晚上8点，晚上8点至早晨6点，时间控制，可以避免室开灯造成窗帘自动拉开。通过光强控制，在设定光照强度围，窗帘拉开，超过设定强度，如夏日中午，为避免房间被光直射造成温度过高，窗帘关闭。在手动模式下，通过按键来调整窗帘的开合状态。 最终设计使用STC89C51单片机，STC89C51有512字节的数据存储空间，是AT89C51的两倍，并且带有4K字节的EEPROM存储空间，可以断电后保存资料，可以直接使用串口下载，而AT89C51需要专用下载器。 控制系统可以实现对光信号的采集、转换、传输，并根据单片机接收到的信号，结合时钟电路的信号，对步进电机进行控制，通过控制步进电机转向及转动圈数，来实现对窗帘的打开及拉合控制。 设计时对硬件进行了模块化分析，以STC89C51作为主控芯片，光信号采集使用光敏模块，数模转换主要使用PCF8591芯片，显示模块采用1602液晶显示器，时钟电路采用DS1302芯片，电机驱动器主要使用ULN2003。
基于51单片机的智能窗户控制器设计 摘要 窗户作为居家的眼睛，已经成为了智能家具不可缺少的组成成分,引起了很多的研究。因而近年来我国智能家居的发展已经成为了比较热门的一个话题。 窗户软件的调试、硬件的选用、和设计自动控制系统的过程等问题在窗户自动系统中得到了充分的研究。系统通过依据用户的需要经过按键控制窗户的开关，可达到设置时间以及利用光照的强度来控制窗户的开闭状态；该功能可以使窗户处于任意一种开闭状态。具有报警功能和温度测量功能。自动窗户控制系统的组成主要由温度检测模块、蜂鸣器报警模块、电源模块、光照检测模块、LCD1602液晶显示模块、按键模块、步进电机驱动模块和单片机最小系统等构成。 本文阐述了自动窗户控制系统的制作与设计的流程，介绍了制作设计一套完整的窗户控制系统需要做的制作过程以及其理论分析。在应用层面上其利用Proteus软件对原理图进行设计制作。在理论层面上该设计，用编程语言驱使各模块运作，完成系统的内在联系。该控制系统整个系统在各模块的运作下可完成定时控制、自动控制、半自动控制等功能。51单片机是其采用的核心部件，还利用了信号调理电路、光照传感器、以及键盘显示接口电路等外围电路。自动控制属于信息科学及电子的一个重要组成部分，当下窗户控制系统可以解决一部分问题，家庭居住环境的避光及采光问题主要利用的是用手开关窗户，手动开关很多方面不仅不够人性化而且费力，还可能会对用户造成一定的困扰， 关键词:人工智能、单片机、自动控制
目录 摘要 ...................................................................................................................................... I I Abstract ................................................................................................................................ I I 第1章绪论 (1) 1.1选题的背景、目的和意义 (1) 1.1.1选题背景 (1) 1.1.2选题目的和意义 (1) 1.2国内外研究现状 (1) 1.3本文研究内容 (2) 第2章模块设计方案对比.............................................................. 错误!未定义书签。 2.1单片机模块.......................................................................... 错误!未定义书签。 2.1.1方案一 .............................................................................. 错误!未定义书签。 2.1.2方案二 .............................................................................. 错误!未定义书签。 2.2显示模块.............................................................................. 错误!未定义书签。 2.2.1方案一 (6) 2.2.2方案二 (6) 2.3按键模块................................................................................ 错误!未定义书签。 2.3.1方案一 .............................................................................. 错误!未定义书签。 2.3.2方案二 .............................................................................. 错误!未定义书签。 2.4时钟模块................................................................................ 错误!未定义书签。 2.4.1方案一 .............................................................................. 错误!未定义书签。 2.4.2方案二 .............................................................................. 错误!未定义书签。 2.5温湿度采集模块..................................................................... 错误!未定义书签。 2.5.1方案一 .............................................................................. 错误!未定义书签。 2.5.2方案二 .............................................................................. 错误!未定义书签。 2.6方案选择与结构设计.............................................................. 错误!未定义书签。第3章硬件的设计与分析.................................................................. 错误!未定义书签。 3.151单片机及相关电路......................................................... 错误!未定义书签。 3.1.1概述 .................................................................................. 错误!未定义书签。 3.2液晶显示电路......................................................................... 错误!未定义书签。 3.2.1工作原理 ............................................................................ 错误!未定义书签。 3.2.2操作指令 ............................................................................ 错误!未定义书签。
河南工业职业技术学院Henan Polytechnic Institute 毕业设计（论文） 题目智能窗帘控制系统 班级机电0906 姓名刘云飞 指导教师张国同
目录 1引言 (1) 1.1研究目的和意义及国内外发展现状 (1) 1.2基本内容及章节安排 (2) 2总体方案设计 (4) 2.1 控制器智能项目 (4) 2.2 系统总体结构规划 (5) 3 系统硬件设计 (6) 3.1 89C51单片机及相关电路 (6) 3.1.1晶振电路 (7) 3.1.2复位电路 (8) 3.1.3时钟电路 (8) 3.1.4 电源电路 (10) 3.2 步进电机 (10) 3.3 键盘/显示接口电路 (12) 3.4 传感器 (14) 3.5 信号调理电路 (15) 3.5.1 放大滤波电路 (15) 3.5.2 A/D转换 (15) 4 系统软件设计 (18) 4.1 主程序软件设计 (18) 4.2 主要功能子程序设计 (19)
4.2.1 步进电机程序设计 (19) 5 总结与展望 (23) 程序 (24) 致谢 (31) 参考文献 (32)
1引言 1.1研究目的和意义及国内外发展现状 21 世纪是信息化的世纪，各种电信和互联网新技术推动了人类文明的巨大进步。智能家居控制系统可以定义为一个过程或者一个系统。利用先进的计算机技术、网络通讯技术、综合布线技术、将与家居生活有关的各种子系统，有机地结合在一起，通过统筹管理，让家居生活更加舒适、安全、有效。与普通家居相比，智能家居不仅具有传统的居住功能，提供舒适安全、高品位且宜人的家庭生活空间。还将原来的被动静止结构转变为具有能动智慧的工具，提供全方位的信息交换功能，帮助家庭与外部保持信息交换畅通，优化人们的生活方式，帮助人们有效安排时间，增强家居生活的安全性，甚至为各种能源费用节约资金。系统的网络化功能可以提供遥控、家电（空调，热水器等）控制、照明控制、室内外遥控、窗帘自控、防盗报警、电话远程控制、可编程定时控制及计算机控制等多种功能和手段。使生活更加舒适、便利和安全。因智能家居控制系统布线简单、功能灵活，扩展容易而被人们广泛接受和应用。 在设计本系统时，面对各种检测对象和大量控制单元，需要利用各种接口标准和MCU 进行连接，再经过MCU 进行数据处理，实现实时测控。而此时采用单片机来实现智能家居控制系统不仅具有采集控制方便、简单、灵活等优点，而且可以大幅度提高采各模块和芯片的协调性，从而大大提高系统的可利用性。此次系统设计系统正是把利用AT89C51 单片机的优点，顺利的完成了本设计的要求。并且实现了学习型定时和自动控制功能，为控制家居设备提供了良好的基础。 正是因为通信技术、计算机技术、网络技术、控制技术的迅猛发展与提高，促使了家庭实现了生活现代化，居住环境舒适化、安全化。这些高科技已经影响到人们生活的方方面面，改变了人们生活习惯，提高了人们生活质量，家居智能化也正是在这种形势下应运而生的。智能家居控制系统的主要功能包括通信、设备自动控制、安全防范三个方面。随着新技术和自动化的发展，传感器的使用数量越来越大，功能也越来越强，各种传感器都已经标准化、模块化这给智能家居控制系统的设计提供极大方便。 电话远程控制作为一较新的课题与常规的遥控方式相比，显示出一定的优越性，不需进行专门的布线，不占用无线电频率资源，避免了电磁污染。同时，由于电话线路各地联网，可以充分利用现有的电话网，因此遥控距离可跨省市，甚至跨越国家。另外电话属双工通信手段。因此，这可以大大体现出利用电话进行遥控的更大优越性。操作者可以通过各种提示音即时了解受控对象的有关信息，从而进行进一步的操作。电话遥控部分课题目前已有涉足者，但是只是还只限于实验室阶段，因而距离实际应用，尤其是对于日常生活尚有一定的差距，并不能完全体现出电话遥控方式的双工通信特点。本设计正是针对这一点进行了较大改进，采取单片机智能控制，利用不同的提示音达到对于不同操作的提示及
基于51单片机的智能家居控制系统设计华南农业大学珠江学院 毕业设计 基于单片机的智能家居控制系统设计 指导老师: 系: 信息工程系年级专业: 09级自动化 提交日期: 2013年3月3日答辩日期: 2013年4月20日 答辩委员会主席,签名,: 评阅人,签名,: 2013年6月1日 摘要 智能家居是时代发展的产物～是住户想享受快速网上冲浪、便捷实时的通讯、安全防范、丰富娱乐生活、便捷的生活家居管理,优质物业管理等智能化住宅所特有的生活方式～使忙碌一天的人们真正体会到智慧家带来的生活乐趣。本设计以STC89C52RC单片机为核心设计数字时钟和智能窗帘:通过光敏电阻检测光线强弱～当光线强度达到一定的程度时～通过单片机控制电机将窗帘拉上～否则打开窗帘。另外用点阵显示时间和当前室内温度～由于下午十点后基本属于睡眠时间～故忽略光线强度～拉上窗帘并自动切换到手动模式～以节约电能～待第二天起床再将其切换至自动模式。由于一般电机无法自主精确定位～需要辅助器件构成一个闭环系统才能精确的控制窗帘的张合程度～故本设计采用步进电机控制～通过齿轮变速～精确控制窗帘的张合程度～避免窗帘由于过度的张合造成损害～同时由于减少了辅助器件～节省了能源。同时～本设计还选用DS12C887时钟芯片～该芯片内部自带锂电池～即使在断电的情况下仍然能继续工作。该芯片有内置晶振～能够提供准确的
时间～正常工作状态下工作一个月误差为+ 1分钟。芯片内部带有闹钟功能～带有世纪寄存器～能够解决世纪问题～还有闰年补偿能多项功能。比只利用晶振驱动的电子时钟功能更强大～时间更准确。 关键词:单片机,智能窗帘,时钟芯片 I Abstract Intelligent furniture is outcome of the developing time. It is a special lifestyle with which residents can enjoy fast online surfing, convenient communication, safety guard and which can enrich residents’ entertainment, make their furnishing management more convenient and which can optimize their property management. It can provide people who have been busy for a whole day with entertainment that intelligent ones bring to them. These are designs called digital clock and intelligent curtain that center on STC89C52RC MCU. It detects whether the light is hard or not through photosensitive electric resistance. When light is hard to some level, the curtain is closed under the control of the MCU on the generator, and is opened on the contrary. In addition, it shows time and the present indoor’s temperature with dot matrix. Light can be neglected after 10 o’clock pm when most people have fallen asleep. At this time, the curtain is closed and get to be under manual mode, so as to cut down electricity consumption, it was not turned to automatic mode until residents’ getting up in the morning. Commonly seen generators are not able to fix precisely, they can form a closed loop system to realize