引言
21世纪是信息化的时代，各种电信和互联网新技术推动了人类文明的巨大进步。本文介绍的智能家居系统中的温湿度检测系统可以使得人们在任何时候了解到居室内空气的温湿度状况，然后采取相应的措施（例如调节一个合适的空调温度、开窗通风等方法）来调节居室内空气的温湿度，这样基本上就可以避免了由于居室内空气的温度过高、过低或湿度的过大、过小给人们身体健康带来的不必要的危害。此外，本文还介绍了红外遥控控制系统，该系统可利用一个红外遥控器来控制居室内窗户的开关和电灯的亮灭，使居室生活实现基本的自动化，在家居生活中能够在不影响人们做其他事情的情况下随时控制窗户和电灯的状况，如果居室内出现突发情况，更是便于人们快速的采取行动。舒适、时尚的家居生活是社会进步的标志，智能家居系统能够在不改变家中任何家电的情况下，对家里居室内的一些生活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STC89C52芯片作为控制核心，单片机应用系统由硬件和软件组成。硬件由单片机扩展的存储器、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；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。在单片机应用系统开发的过程中，应不断调整软、硬件，协调地进行软、硬件设计，以提高工作效率，当系统硬件和软件紧密配合、协调一致，就可以组成高性能的单片机应用系统。本课题完成了单片机应用系统其开发过程的系统的总体设计、硬件设计和系统调试，根据开发的实际需要，相互协调、交叉，有机的进行。本设计的构思简单明了，比较容易开发从而实现市场化。在人们家居生活中，本设计也将是未来体现生活的必然趋势。
本系统以STC89C52芯片为控制核心，利用温湿度传感器和液晶显示屏搭建一个温湿度测量系统，还有采用红外遥控器及其他器件组成一个红外遥控系统。其中，单片机只需要识别DHT11数字温湿度传感器发送来的温湿度参数，然后由单片机传送到LCD1602液晶显示屏显示；红外遥控控制电灯和窗户是采用HT6221红外遥控器发射信号，通过SM0038红外接收管，采用红外遥控控制电灯的亮灭和电机门窗的开关。
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单片机进行连接，再经过单片机进行数据处理，实现控制。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。此次系统设计统正是把DHT11、LCD1602、HT6221与STC89C52单片机有机的结合起来，顺
利的完成了本设计的要求。
1系统总体设计
1.1智能家居系统的概述
家居智能化系统的概念起源于上世纪70年代的美国，随后，传播到欧洲、日本等国并且得到了很好的发展。在我国，智能家居这一概念推广较晚，约在90年代末家居智能化系统才得以进入国内，但发展速度惊人，至今已存在相当数量的智能化小区及住宅。
所谓智能家居是现代电子技术、自动化技术及通信技术相结合的产物。它能够自动控制和管理家电设备，对家庭环境的安全进行监控报警，并且能够为住户提供安全舒适、高效便利的学习生活及工作环境。家居智能化系统将家庭中各种与信息相关的通信设备、家用电器以及家庭保安装置通过有线或无线的方式连接起来，并进行集中或异地的监控、管理，保持家庭住宅环境的舒适、协调。与普通的家居相比，智能家居不仅具备传统的居住功能，提供舒适温馨，高效安全的高品位生活环境，还将一个被动静止的居住环境提升为一个有一定智慧协助能力的体贴的生活帮手，进一步优化住户的生活质量。
智能家居是现代社会最热门的话题之一，它的目标是通过网络等信息通信技术手段实现对家居电器等的智能控制，使其能够给人们提供生活便利，让人们拥有一个舒适温馨的家居生活环境。目前，已经有越来越多的机构和个人开始了对智能家居的研究。
随着信息技术的发展，智能家居系统的发展越来越成熟，它可提供遥控、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。
1.2系统整体介绍
本次设计以STC89C52芯片为控制核心，利用温湿度传感器和液晶显示屏搭建一个温湿度测量系统，还有采用红外遥控器及其他器件组成一个红外遥控系统。其中，单片机只需要识别DHT11数字温湿度传感器发送来的温湿度参数，然后由单片机传送到LCD1602液晶显示屏显示；红外遥控控制电灯和窗户是采用HT6221红外遥控器发射信号，通过SM0038红外接收管，采用红外遥控控制电灯的亮灭和电机门窗的开关。
1.3系统设计方案与分析
本设计属于单片机应用系统。确定单片机控制系统总体方案，是进行系统设计最重要、最关键的一步。总体方案的好坏，直接影响整个控制系统的性能及实施细则。总体方案的设计主要是根据被控对象的任务及工艺要求而确定的。设计
方法大致如下：根据系统的要求，首先确定出系统是采用开环系统还是闭环系统，或者是数据处理系统。选择检测元件，在确定总体方案时，必须首先选择好被测参数的测量元件，它是影响控制系统精度的重要因素之一。选择执行机构，执行机构是微型机控制系统的重要组成部件之一。执行机构的选择一方面要与控制算法匹配，另一方面要根据被控对象的实际情况确定。选择输入/输出通道及外围设备。选择时应考虑以下几个问题：被控对象参数的数量；各输入/输出通道是串行操作还是并行操作；各通道数据的传递速率；各通道数据的字长及选择位数；对显示、打印有何要求；画出整个系统流程图和原理图。
1.3.1单片机控制部分
本系统是单片机在系统检测以及工程控制方面的应用，其特点是体积小，成本低，功能强，功耗低，是微机应用产品化的最佳机种之一，它已广泛地应用在产品智能化和工业自动化上。而把单片机面向工控领域对象，嵌入到工控应用系统中，实现嵌入式应用的计算机称之为嵌入式计算机系统，简称嵌入式系统。嵌入式系统一般分为四种:工控机，通用CPU模块，嵌入式微机处理，单片机。嵌入式系统具有以下特点：
(1)面对控制对象。如传感信号输入、人机交互操作,伺服驱动等。
(2)嵌入到工控应用系统中的结构形态。
(3)能在工业现场环境中可靠运行的品质。
(4)突出控制功能。如对外部信息的捕捉、对控制对象实时控制和有突出控制功能的指令系统(I/O控制、位操作和转移指令等)。
单片机有惟一的专门为嵌入式应用系统设计的体系结构与指令系统，最能满足嵌入式应用要求。单片机是完全按嵌入式系统要求设计的单芯片形态应用系统，能满足面对控制对象、应用系统的嵌入、现场的可靠运行及非凡的控制品质等要求，是发展最快、品种最多、数量最大的嵌入式系统。
1.3.2系统工作流程部分
单片机信号分析处理
器
红外遥控器
温湿度LCD显示电机驱动
继电器控制
窗户
电灯
温湿度检测
图 1系统工作流程
2温湿度测量显示系统硬件设计
2.1设计原理
温湿度测量系统要满足以下条件：温湿度测量系统能完成数据采集和处理、显示、串行通信、输出控制信号等多种功能。由数据采集、数据调理、单片机、数据显示等4个大的部分组成。该测量系统具有实时采集、实时显示的功能。其中，传感器是实现测量首要环节，是监测系统的关键部件，如果没有传感器对原始被测信号进行准确可靠的捕捉和转换，一切准确的测量和控制都将无法实现。工业生产过程的自动化测量和控制，几乎主要依靠各种传感器来检测和控制生产过程中的各种参量，使设备和系统正常运行在最佳状态，从而保证生产的高效率和高质量。
该系统由DHT11数字传感器、LCD1602液晶显示屏及单片机STC89C52构成。
2.2温湿度传感器的选择
DHT11数字温湿度传感器是一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器。它应用专用的数字模块采集技术和温湿度传感技术，确保产品具有极高的可靠性与卓越的长期稳定性。传感器包括一个电阻式感湿元件和一个NTC测温元件，并与一个高性能8位单片机相连接。因此该产品具有品质卓越、超快响应、抗干扰能力强、性价比高等优点。每个DHT11传感器都在极为精确的湿度校验室中进行校准。校准系数以程序的形式储存在OTP内存中，传感器内部在检测信号的处理过程中要调用这些校准系数。单线制串行接口，使系统集成变得简易快捷。超小的体积、极低的功耗，信号传输距离可达20米以上，使其成为各类应用甚至最为苛刻的应用场合的最佳选则。产品为4针单排引脚封装。连接方便，特殊封装形式可根据用户需求而提供。
该DHT11可以用于暖通空调、测试及检测设备、汽车、数据记录器、消费品、自动控制、湿度调节器及医疗等应用领域。
型号测量范围测湿精度测温精度分辨力封装
DHT11 20－90％RH 0－50℃±5％RH ±2℃ 1 4 针单排直插2.2.2引脚图
DHT11有四个引脚，3号引脚一般悬空，如图2.3.2所示。DHT11的供电电压为3—5.5V。传感器上电后，要等待1s以越过不稳定状态在此期间无需发送任何指令。电源引脚（VDD，GND）之间可增加一个100nF的电容，用以去耦滤波。建议连接线长度短于20米时用5K上拉电阻,大于20米时根据实际情况使用合适的上拉电阻。
图3DHT11引脚图
2.2.3封装信息
封装图如图5所示：
图4
2.3单片机STC89C52
STC89C52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K 在系统可编程Flash 存储器。STC89C52使用经典的MCS-51内核，但做了很多的改进使得芯片具有传统51单片机不具备的功能。在单芯片上，拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash，使得STC89C52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。具有以下标准功能：8k字节Flash，512字节RAM，32 位I/O 口线，看门狗定时器，内置4KB EEPROM，MAX810复位电路，3个16 位定时器/计数器，4个外部中断，一个7向量4级中断结构（兼容传统51的5向量2级中断结构），全双工串行口。STC89C52芯片共40引脚，1~8脚是通用I/O接口（p1.0~p1.7），9脚rst复位键，10、11脚RXD串口输入、TXD串口输出，12~19脚:p3接口(12,13脚INT0中断0、INT1中断1，14,15:计数脉冲T0 T1 16,17:WR写控制RD读控制输出端) ,18,19脚:晶振谐振器，20脚接地线，21~28 p2接口高8位地址总线29: psen 片外rom选通端，单片机对片外rom操作时29脚(psen)输出低电平30:ALE/PROG 地址锁存器31:EA rom取指令控制器，电源
+5V。其引脚分布介绍如图3所示：
图5单片机STC89C52
2.4液晶显示屏LCD1602
在日常生活中，我们对液晶显示屏这种器件并不陌生。液晶显示模块已作为很多电子产品的通过器件，如在计算器、万用表、电子表及很多家用电子产品中都可以看到，显示的主要是数字、专用符号和图形。在单片机的人机交流界面中，一般的输出方式有以下几种：发光管、LED数码管、液晶显示屏。发光管和LED 数码管比较常用，软硬件都比较简单，在此不作介绍，这里重点介绍字符型液晶显示屏的应用。
在单片机系统中应用晶液显示屏作为输出器件有以下几个优点：
（一）显示质量高
（二）数字式接口
（三）体积小、重量轻
（四）功耗低
2.4.1液晶显示原理
液晶显示的原理是利用液晶的物理特性，通过电压对其显示区域进行控制，有电就有显示，这样即可以显示出图形。液晶显示屏具有厚度薄、适用于大规模集成电路直接驱动、易于实现全彩色显示的特点，目前已经被广泛应用在便携式电脑、数字摄像机等众多领域。
2.4.2液晶显示屏各种图形的显示原理
首先是液晶的线段的显示。点阵图形式液晶由M×N个显示单元组成，假设LCD显示屏有64行，每行有128列，每8列对应1字节的8位，即每行由16字节，共16×8=128个点组成，屏上64×16个显示单元与显示RAM区1024字节相对应，每一字节的内容和显示屏上相应位置的亮暗对应。例如屏的第一行的亮暗由RAM区的000H——00FH的16字节的内容决定，当（000H）=FFH时，则屏幕的左上角显示一条短亮线，长度为8个点；当（3FFH）=FFH时，则屏幕的右下角显示一条短亮线；当（000H）=FFH，（001H）=00H，（002H）=00H，．．....（00EH）=00H，（00FH）=00H时，则在屏幕的顶部显示一条由8段亮线和8条暗线组成的虚线。这就是LCD显示的基本原理。
其次是液晶字符的显示。用LCD显示一个字符时比较复杂，因为一个字符由6×8或8×8点阵组成，既要找到和显示屏幕上某几个位置对应的显示RAM区的8字节，还要使每字节的不同位为“1”，其它的为“0”，为“1”的点亮，为“0”的不亮。这样一来就组成某个字符。但由于内带字符发生器的控制器来说，显示字符就比较简单了，可以让控制器工作在文本方式，根据在LCD上开始显示的行列号及每行的列数找出显示RAM对应的地址，设立光标，在此送上该字符对应的代码即可。
2.4.3LCD1602的基本参数及引脚功能
1602LCD分为带背光和不带背光两种，其控制器大部分为HD44780，带背光的比不带背光的厚，是否带背光在应用中并无差别，两者尺寸差别如下图所示：
图6
LCD1602的主要技术参数：
1、显示容量:16×2个字符
2、芯片工作电压:4.5—5.5V
3、工作电流:2.0mA(5.0V)
4、模块最佳工作电压:5.0V
5、字符尺寸:2.95×4.35(W×H)mm
引脚功能说明
LCD1602采用标准的14脚（无背光）或16脚（带背光）接口，各引脚接口说明如图所示:
编号符号引脚说明编号符号引脚说明
1 VSS 电源地9 D
2 数据
2 VDD 电源正极10 D
3 数据
3 VL 液晶显示偏压11 D
4 数据
4 RS 数据/命令选择12 D
5 数据
5 R/W 读/写选择13 D
6 数据
6 E 使能信号14 D
7 数据
7 D0 数据15 BLA 背光源正极
8 D1 数据16 BLK 背光源负极
上图：引脚接口说明表
第1脚：VSS为地电源。
第2脚：VDD接5V正电源。
第3脚：VL为液晶显示器对比度调整端，接正电源时对比度最弱，接地时对比度最高，对比度过高时会产生“鬼影”，使用时可以通过一个10K的电位器调整对比度。
第4脚：RS为寄存器选择，高电平时选择数据寄存器、低电平时选择指令寄存器。
第5脚：R/W为读写信号线，高电平时进行读操作，低电平时进行写操作。当RS和R/W共同为低电平时可以写入指令或者显示地址，当RS为低电平R/W 为高电平时可以读忙信号，当RS为高电平R/W为低电平时可以写入数据。
第6脚：E端为使能端，当E端由高电平跳变成低电平时，液晶模块执行命令。
第7～14脚：D0～D7为8位双向数据线。
第15脚：背光源正极。
第16脚：背光源负极。
2.5系统硬件原理图
1602液晶显示模块和DHT11温湿度传感器都可以和单片机直接接口，系统电路图如下：
XTAL2
18
XTAL1
19
ALE 30EA
31
PSEN 29RST
9
P0.0/AD039P0.1/AD138P0.2/AD237P0.3/AD336P0.4/AD435P0.5/AD534P0.6/AD633P0.7/AD732
P1.0/T21P1.1/T2EX 2P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78
P3.0/RXD 10P3.1/TXD 11P3.2/INT012P3.3/INT113P3.4/T014P3.7/RD
17
P3.6/WR 16P3.5/T115P2.7/A1528P2.0/A821P2.1/A922P2.2/A1023P2.3/A1124P2.4/A1225P2.5/A1326P2.6/A1427U1
STC89C52
D 7
14
D 613D 512D 411D 310D 29D 18D 07
E 6
R W 5R S 4V S S 1V D D 2V E E
3
LCD
1602
28.0
DQ 2VCC 3GND 1
U2
DHT11
R1
4.7K
图7硬件原理图
3 红外遥控控制系统的基本介绍 3.1 红外通信基本原理
红外通信是利用950nm 近红外波段作为传递信息的媒体，即通信信道。发送端将基带二进制信号调制为一系列的脉冲串信号，通过红外发射管发射信号。接收端将接收到的信号装成电信号，再经过放大、滤波等处理后送给解调电路进行解调，还原为二进制信号后输出。常用的有通过脉冲宽度来实现信号调制(PWM)和通过脉冲串之间的时间间隔来实现信号调制的脉时调制（PPM ）两种方法。
简而言之，红外通信的实质就是对二进制数字信号进行调制与解调，以便利用红外信道进行传输；红外通信接口就是针对红外信道的调制解调。 3.2 红外遥控系统控制过程
红外遥控系统主要由遥控发射器、一体化接收头、单片机、接口电路组成。遥控器用来产生遥控编码脉冲，驱动红外发射管输出红外遥控信号，遥控接收头来完成对遥控信号的放大、检波、整形、解调出遥控编码脉冲。遥控编码脉冲是一组串行二进制码，对于一般的红外遥控系统，此串行码输入到微控制器，由其内部CPU 完成对遥控指令解码，并执行相应的遥控功能。
本系统以STC89C52单片机为核心，由发射和接受两部分组成，发射部分主要完成编码和调制，接收部分完成调解和解码。其发射部分主要由STC89C52单片机完成编码，然后由红外发射管发射红外线，接收部分主要由光电转换，放大，解调，解码组成。其中光电转换，放大调解由红外线一体化接头来完成，接收单片机主要完成解码功能。本次设计主要是采用HT6221红外遥控器发射信号（实物如图8所示），通过SM0038红外接收管，采用红外遥控控制电灯的亮灭和电机门窗的开关。其主要硬件部分包括STC89C52单片机、HT6221红外遥控器、SM0038红外接收管、JRC-21F继电器、电动机等。
图8HT6221红外遥控器
3.3SM0038红外接收装置
SM0038是红外接收电路一体化的红外接收装置，它将遥控信号的接收、放大、检波、整形集于一身，而且输出能够让单片机识别的TTL信号，这样就大大简化了接收电路的复杂程度和电路的设计工作，非常方便。在本系统中我们采用红外一体化接收头SM0038，外观图如下。SM0038能与TTL、COMS电路兼容，其功耗低、灵敏度高。他接收红外信号频率为38kHz，周期约26us，同时能对信号进行放大、检波、整形。三个管脚分别是地、+5V电源、信号输出端。如图9所示。
图9
4 红外遥控控制系统的硬件设计
4.1 红外遥控控制电机窗户
红外遥控控制电机窗户主要是通过红外遥控器发射信号经单片机识别后，再由单片机控制电机的正反转来控制窗户的开关，从而完成设计的。 4.1.1单片机控制步进电机的设计原理和框图 （1）设计原理
通过单片机I/O 口输出的具有时序的方波作为步进电机的控制信号，由于单片机接口信号不够大，信号需要通过ULN2003放大再连接到相应的电机接口（如图10所示），从而驱动步进电机，实现步进电机的正反转控制。
图10ULN2003
ULN2003 是高耐压、大电流达林顿陈列，由七个硅NPN 达林顿管组成。 该电路的特点如下：
ULN2003 的每一对达林顿都串联了一个 2.7K 的基极电阻,在5V 的工作电压下它可以与TTL 和CMOS 电路直接连接，能够直接处理原先需要标准逻辑缓冲器来处理数据。ULN2003的工作电压高，工作电流大，灌电流可以达到500mA ，并且能够在关态时承受50V 的电压，输出还可以在高负载电流并行运行。 （2）设计框图
1 2 3 4 5 6 Header 6
VCC
IN1 1 IN2 2 IN3 3 IN4 4 IN5 5 IN6 6 IN7 7 OUT1 16 OUT3 14 OUT4 13 OUT5 12 OUT6 11 OUT7 10 OUT2 15 COM
9 GND
8
ULN2003
P2.4 P2.5 P2.6 P2.7
获得信号ULN2003放
大、驱动
步进电机
动作
实现对其电
路的控制
4.1.2步进电机
步进电机是机电控制中一种常用的执行机构，它的用途是将电脉冲转化为角位移，它的的驱动电路根据控制信号工作，控制信号由单片机产生。当步进驱动器接收到一个脉冲信号，它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度，控制换相顺序，即通电控制脉冲必须严格按照一定顺序分别控制各相的通断。通过控制脉冲个数即可以控制角位移量，从而达到准确定位的目的。控制步进电机的转向，即给定工作方式正序换相通电，步进电机正转，若按反序通电换相，则电机就反转。在本次设计中，我们采用四相步进电机28BYJ-48（实物图如图11所示）。
图11步进电机28BYJ-48
步进电机28BYJ48型四相五线电机，电压为DC5V—DC12V。该电机能够在不同的通电方式下运作，常见的通电方式有单四拍（A-B-C-D-A），双四拍（AB-BC-CD-DA-AB）和八拍（A-AB-B-BC-C-CD-D-DA-A）。
4.1.3模拟窗户的设计
本设计采用一个小模型来替代现实中的窗户，因为没有买实用的大电机，所以只能做一个智能窗模拟系统。在本次设计中，我们用一个盒子做了一个房子模型，然后在盒子的前面用小刀划出一块小方块，在小方块上方相对对称的两个侧面位置钻两个小洞，在靠小方块上方的小洞固定电机，再然后用一张纸卷成一个硬的纸筒固定在电机的转轴上，接着用一根小木棍穿在纸筒里从另一个小洞出来（没有固定），再接着纸筒上固定一根细线，在细线另一端绑上一块小纸板吊在小方块的位置。这样，当电机正反转时，便会带动纸板的上下运动，从而体现出
模拟窗户的开关。严格来说，当电机对模拟窗户没有牵引作用时，外界的重力感应对其实现关闭。模型实物如图11所示：
图11模拟窗实物图
4.2红外遥控控制电灯
红外遥控控制电灯主要是通过红外遥控器发射信号经单片机识别后，再由单片机控制继电器线圈的吸合来控制电灯的亮灭，从而完成设计的。
4.2.1单片机控制继电器的设计原理和框图
（1）设计原理
单片机I/O口输出电压高电平为4.76V，直接接上继电器后电平被拉低，无法控制继电器的闭合。ULN2003（上文已有介绍）中达林顿晶体管具有良好的信号放大功能，信号经过达林顿晶体管的放大后，再接入继电器，可以实现对继电器的控制。最后实现对交流电路的控制。
（2）设计框图
获得电平信号达林顿晶
体管放大
继电器动作
实现对交流电
路的控制
4.2.2继电器
继电器是一种电子控制器件，它具有控制系统（又称输入回路）和被控制系统（又称输出回路），通常应用于自动控制电路中，它实际上是用较小的电流去控制较大电流的一种“自动开关”。故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。
电磁式继电器一般由铁芯、线圈、衔铁、触点簧片等组成的。只要在线圈两端加上一定的电压，线圈中就会流过一定的电流，从而产生电磁效应，衔铁就会在电磁力吸引的作用下克服返回弹簧的拉力吸向铁芯，从而带动衔铁的动触点与静触点（常开触点）吸合。当线圈断电后，电磁的吸力也随之消失，衔铁就会在弹簧的反作用力返回原来的位置，使动触点与原来的静触点（常闭触点）释放。这样吸合、释放，从而达到了在电路中的导通、切断的目的。对于继电器的“常开、常闭”触点，可以这样来区分：继电器线圈未通电时处于断开状态的静触点，称为“常开触点”；处于接通状态的静触点称为“常闭触点”。
单片机是一个弱电器件,一般情况下它们大都工作在5V甚至更低，驱动电流在mA级以下，而要把它用于一些大功率场合,比如控制电动机,显然是不行的。所以就要有一个环节来衔接,这个环节就是所谓的"功率驱动"。继电器驱动就是一个典型的、简单的功率驱动环节。在这里,继电器驱动含有两个意思:一是对继
电器进行驱动,因为继电器本身对于单片机来说就是一个功率器件;还有就是继电器去驱动其他负载,比如继电器可以驱动中间继电器,可以直接驱动接触器,所以继电器驱动就是单片机与其他大功率负载接口。
我们采用松乐 SONGLE SRD-05VDC-SL-C 继电器，其简要电路如图12所示
图12
5 系统的调试与仿真
5.1 电路板的焊接
在焊接电路时，刚开始经常出现焊锡和元器件不融、焊接不牢等问题，经过多次的请教和查阅资料，最终完成了整个电路板的焊接。然而在接下来的工作中，焊接中的问题又体现了出来。例如，在焊接过程中，由于添加助焊剂的不适和没有掌握好焊接时间，导致了两个相距较近的元件间的焊脚间形成了搭桥式短路现象；也因为焊料含杂质金属物过多，助焊剂不良，造成了相近的焊盘或焊点间的短路。经过本次焊接的实践和学习后，了解了焊接电路板的注意事项:1、在焊接电路板时最重要的是温度，如果温度过高会把电路板烧坏，温度过低又不能焊接；2、焊接时不要用烙铁头摩擦焊盘的方法增强焊料润湿性能，而要靠表面清理和 预焊；3、注意助焊剂的用量和焊接时间。 5.2 系统硬件搭建
本次设计中，在了解和实现了系统各个模块的功能之后，为了更好地实现设计效果，又完成了对整个硬件系统的连接如图13所示：
图13系统硬件接线实物图
5.3 设计结果的实现与分析
在本次设计系统中，基本实现了设计所预想的要求，实现了居室内温湿度的检测、红外遥控居室窗户的开关及室内不同电灯的亮灭控制。其中，温湿度的检测显示主要是利用DHT11数字温湿度传感器实时采集居室内的温湿度信号，然后经过单片机的分析处理再由LCD1602显示出来。在程序烧录之后，只要系统通电，传感器就开始工作实时监测居室温湿度，然后在液晶显示屏上也会实时显示检测
1
5
3
4
2
结果。而窗户和电灯的控制都是通过红外遥控器发射信号由SM0038接收模块接收并传送到单片机，然后经过单片机的信号分析处理来分别控制步进电机和继电器，从而实现设计的功能。同样，在程序烧录之后，只要系统上电，就可以通过红外遥控器上的按键来控制居室窗户和电灯。其中，遥控器的两个方向键是来控制电机的正反转，从而控制窗户的开关；另外遥控器上的0、1、2、3四个键是来控制电灯的，按下1时，一个灯亮，按下2时，两个灯亮，按下3时，三个灯亮，按下0时，灯全灭（本次设计只用了三个灯）。虽然如此，这次系统设计的实现还是存在了许多不足，
例如温湿度检测的精度不够、窗户控制的功能不够完善等。这些问题都还需要以后的不断学习和实践来完善。
结束语
本文主要介绍了基于单片机的智能家居控制系统，该系统主要实现对家庭中居室内的空气进行自动的温度、湿度检测以及红外遥控器控制居室内电灯的亮灭和窗户的开关。其中，控制系统能通过其数据检测传感电路不断循环检测室内温度、湿度等环境参数, 从而能够让人们采取正确措施来实时调整到一个合适的室内空气环境。另外，本系统还采用红外遥控器发射信号，从而控制居室内不同电灯的亮灭和电机窗户的开关，这样可以有效地调节居室内灯光的亮度，也能方便及时地开（关）窗户，为人们提供一个温馨的家居环境。
本次课题所做的功能还有些不足，尤其是控制窗户部分，只实现了单一的开关控制功能，而没有实现窗户的自动感应控制，这就成为了本系统窗户控制的缺陷，还有许多问题需要以后不断的研究学习。
虽然如此，通过了几个月的努力，也掌握了许多知识，例如温湿度传感器及液晶显示的工作原理等。同时提高了硬件电路的设计、调试，查阅资料、解决问题的能力也得到了一定的提高。在设计电路过程中，理论知识很重要。理论知识决定了设计电路的成败。需要足够的耐心、细心去研究问题，解决问题。还必须有实事求是地分析问题，了解理论与实际是有一些差别的。
总之，通过本次毕业设计巩固了以前所学的知识，同时也学到了新的知识点，提高了自己的分析问题和解决问题的能力。
参考文献
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speed wireless data communication[J]. IEEE Transactions on Consumer Electronics, 1994, 1(8)：40.
附录
P2.0P2.1P2.2
P 2.0P 2.1P 2.2
1234567812345678
XTAL2
18
XTAL1
19
ALE 30EA
31
PSEN 29RST
9
P0.0/AD039P0.1/AD138P0.2/AD237P0.3/AD336P0.4/AD435P0.5/AD534P0.6/AD633P0.7/AD732P1.0/T21P1.1/T2EX 2P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78
P3.0/RXD 10P3.1/TXD 11P3.2/INT012P3.3/INT113P3.4/T014P3.7/RD
17
P3.6/WR 16P3.5/T115P2.7/A1528P2.0/A821P2.1/A922P2.2/A1023P2.3/A1124P2.4/A1225P2.5/A1326P2.6/A1427U1
STC89C52
D 7
14
D 613D 512D 411D 310D 29D 18D 07E
6R W 5R S 4V S S 1V D D 2V E E
3
LCD
1602
28.0
DQ 2VCC 3GND 1
U2
DHT11
1B 11C 162B 22C 153B 33C 144B 44C 135B 55C 126B 66C 117B 7
7C
10
COM 9U3
ULN2003
1B 11C 162B 22C 153B 33C 144B 44C 135B 55C 126B 66C 117B 7
7C
10
COM 9U4
ULN2003
+88.8M1
MOTOR
L1
220V
RL1
G2RL-1A-CF-DC5
RL2
G2RL-1A-CF-DC5
RL3
G2RL-1A-CF-DC5
L2
220V
L3
220V
220V~
R1
4.7K
致谢
经过了数个月努力，本次毕业设计已经接近尾声。作为一个本科生，由于缺乏经验，难免有不少考虑并不是很周全的地方，如果没有老师的督促与指导，以及一起学习制作的同学的支持，想要完成这个设计是有些困难的。
首先要感谢我的导师**老师。**平日里工作繁忙，但是不忘给我做毕业设计的每个阶段提出非常宝贵的意见。从查阅资料，设计方案的确定和修改，电路的调试，到中期检查等整个过程都给予了我悉心的指导。他细心严谨的治学态度使我获益匪浅，是我今后学习工作的榜样。
同时，还要衷心感谢以往教过我的每一位老师，是你们的教导，才能让我顺利的完成本次毕业设计的制作。在此非常感谢每一位教过我的老师。
在我制作调试板子的时候，我们宿舍的朋友都给予了我很多帮助，他们就是我的良师益友，在此也要感谢我们宿舍的同学。
最后要感谢学校和院领导，是他们给了我这次毕业设计的机会，使我们有机会在毕业之前对自己所学有一次全面锻炼和考验的机会。
谢谢大家！
智能家居照明控制 系统设计 1
本科毕业论文(设计) 题目智能家居照明控制系统设计学院电信学院 专业电子信息工程 班级电子信息工程统本(01)班学号 学生姓名谢国鑫 指导教师田新志 完成日期 5月 西安思源学院教务处制 二〇一六年五月
摘要 人们日常生活照明是必不可少的,随着老百姓生活水平的提高,普通照明达不打那种随心所欲的要求,而且电子的发展,通信和计算机网络技术为智能照明控制系统提供了条件,具有广阔的发展前景。 本课题中所设计的系统中使用CC2530作为无线网络设备, MSP430F2619 微控制器芯片作为处理器,并结合TI公司Z -堆栈协议栈来实现打开和关闭以及控制LED灯泡。本设计在上位机经过节点之间关系的灵活配置进而能达到智能控制。 本设计中的电气系统的自组网功能,用户能够经过路由器到路由器节点控制协调器发送信号任何终端设备,终端接收到命令和PWM信号,实现每个灯导致多级调光和场景模式控制功能,具有一定的实用价值。 关键词: 智能照明系统 ZigBee 无线网络 CC2530
Abstract Lighting is essential to People's Daily life, as people living standard rise, the requirements of general lighting up to don't play that follow one's inclinations, and the development of electronic, communication and computer network technology provides conditions for the intelligent lighting control system, has a broad development prospects. This topic in the design of the system used in CC2530 as wireless network equipment, MSP430F2619 microcontroller chip as the processor, and connecting with the TI company Z - stack protocol stack to achieve open and close and control LED bulbs. This design through the node in the upper machine of the relationship between the flexible configuration which can achieve intelligent control. Electrical system in the design of the ad-hoc network function, the user can control the coordinator to send signals through the router to router nodes any
家居智能总线式开关系统 系别: 电子工程系 专业: 应用电子技术 班级:应用电子（3） 完成时间: 10年5月
家居智能总线式开关系统 绪论： 智能家居最早是在20世纪80年代兴起于日本和美国，并在20世纪90年代进入我国，经过十几年的发展，特别是随着我国的住宅产业发展而迅速发展起来。而且在我国智能家居引起越来越多的关注，随着人民生活水平的提高，人们 对于居住环境智能化、舒适程度等要求会越来越高，这给智能家居的发展提供了 很大的市场空间。由于我国的居住模式和发达国家存在很大的差别，我国人口众 多，城市多以密集型住宅为主，这造成了国内外在智能家居的发展和技术上存在 了很大的差别。国内智能化更多地注重于整个小区智能化的建设。最早从做对系 统开始，并且逐渐由过去的非可视对讲过渡到目前的以黑白可视对讲为主流，同 时一些集成了安防功能、抄表功能,短信息等功能的对讲产品出现并在一些地区 应用。由于可视对讲的发展迅速，一些厂家的宣传，给人造成了一种错误的观念，小区只要做可视对讲或者综合布线就称得上智能化小区。随着对智能家居的认识越来越深入，人们逐渐意识到智能化的真正主体是家居的智能化，更多地体现在家庭内部自动化。 关键字： 红外线，AT89C51，总线，双音多频DTFM,MT8880
目录 摘要与关键字 (3) 第一章课题描述 1.1课题简介 (3) 1.2系统功能要求 (4) 第二章系统设计 2.1方案论证与选择 (4) 2.2 智能总线式开关的设计 (10) 第三章硬件电路设计 3.1 通信结点电路 (19) 3.2电源电路设计 (31) 3.3 AT89C51芯片简介 (32) 第四章软件系统的设计 4.1 软件组成及结构 (37) 4.1.1 主机程序流程 (37) 4.1.2 分机程序流程 (38) 4.2 用普通I/O口控制MT8880的软件实现 (39) 4.2.1 MT8880初始化子程序 (39)
编号： 审定成绩： 重庆邮电大学 毕业设计（论文） 设计（论文）题目：家居物联网安全系统的研究 学院名称： 学生姓名： 专业： 班级： 学号： 指导教师：
答辩组负责人： 填表时间：年月 重庆有电大学教务处制
摘要 物联网正在以超越“爆炸”的速度发展，其对世界的影响也是越来越明显。智能家居是现代家居生活的一种趋势，以至于在第三届中国国际物联网（传感器网络）博览会上，家居智能作为“十二五”规划中工信部主推应用领域之一，家居系统产品或网络家居得以展示，物联网技术在智能家居方面的应用已经初见成效。 随着物联网技术在智能家居系统中的应用不断成熟，考虑到智能家居系统中存在的一些安全问题，例如“如何对住宅环境进行实时监测”，以及现有家居安全系统存在的局限性，一种基于物联网的高度网络化智能家居安防系统被设计出来。该智能家居安防系统是针对对非授权访问进行检测、拦截和报警进行设计。本设计涉及到两个节点（CC2530芯片为主控芯片的开发板），一个用作协调器节点，一个用作终端设备；协调器负责组建网络，并维护网络，与PC电脑相连，终端设备负责控制各个功能模块的正常工作，并把数据传递给协调器节点。另外功能模块主要有温湿度采集模块、烟雾检测模块、继电器模块和人体红外传感模块。 本文主要从理论和原理方面对家居物联网的安全系统进行研究，另外也从硬件方面做了很简易的家居环境安全监测系统。 【关键词】智能家居系统物联网技术家居安防传感器网络
目录 前言 (1) 第一章智能家居 (2) 第一节智能家居的概述 (2) 第二节国内外智能家居的发展状况 (2) 一、国内智能家居的现状 (2) 二、国内的相关政策 (3) 三、国外智能家居的现状 (3) 第三节智能家居中的安全问题 (4) 第四节本章小结 (5) 第二章基于物联网的智能家居系统 (6) 第一节物联网技术 (6) 第二节IEEE 802.5.4/ZigBee无线通信标准 (7) 一、IEEE 802.15.4标准简介 (7) 二、ZigBee标准简介 (8) 第三节家居物联网安全系统的研究 (10) 一、家居物联网系统 (10) 二、系统安全问题的研究 (11) 第四节本章小结 (11) 第三章课题的硬件描述 (12) 第一节设计总框图 (12) 第二节CC2530芯片及最其小系统介绍 (12) 一、CC2530芯片简介 (12) 二、CC2530最小系统组成 (14) 第三节功能模块介绍 (15) 一、温湿度检测模块 (15) 二、烟雾检测模块 (17) 三、人体红外探测模块 (18) 四、光敏传感器模块 (19) 五、显示模块 (20) 六、继电器模块 (22) 第四节本章小结 (23)
智能家居智能照明系统实际应用解决方案 一、实施背景 走进三室一厅的住宅，恍如进入了富丽堂皇的梦境，手指触及轻触控制器激活“欢迎”场景，客厅音乐轻轻响起，灯光由暗变亮自动调节到80%，窗帘轻轻打开，温度调节到设定温度，这是智能家居照明系统场景控制的应用。在这里先进科技与生活进行了完美的结合，完全体会科技带来的舒适、安全、便利、节能、环保的享受。 随着科技的飞速发展及生活水平的不断提高，人们对智能化家居生活的需求也逐渐增大;众多厂家纷纷推出了各种各样的智能家居产品。例如，许多智能家居产品运用先进的计算机技术、嵌入式系统和网络通讯技术，通过全数字化传输，可以实现户户通话、留影留言、家居安防、信息发布、多媒体、家电智能控制、IP电话等功能等等。其中，智能照明系统时整个智能家居的基础部分，人性化的灯光设计和节省能源，直接影响用户对智能家居的认可度和满意度。 二、普通家居照明系统的缺陷： (1)传统家居的建筑布线开关手动化，一直束缚着人们，使用不方便，布线烦琐，手动开关潜在有很大的不安全隐患; (2)红外线遥控，手动物理调光，不具备节电功能，没有记忆存储功能，不能起到保护眼睛的作用; (3)照明灯饰款式虽多，缺乏技术创新，建筑布线模式化，浪费开关浪费电线，更浪费人力物力和工时，到了社会发展的今天，不单纯科技要创新，人们的意识也要改变，照明使用开关好像是天经地义，双龙先天下家装调光中枢，就是让照明使用开关成为历史; (4)光亮固定化，功率消耗最大，存在这些不良问题，远远不能适合社会发展需要，严重背离国家提倡的环保节能。 三、智能家居照明系统工作原理和特点： 智能家居的照明控制系统，其实就是根据某一区域的功能、每天不同的时间、室外光亮度或该区域的用途来自控制照明，是整个智能家居的基础部分。 智能照明系统最为人称道的是，它可进行预设，即具有将照明亮度转变为一系列设置的功能。这些设置也称为场景，可由调光器系统或中央建筑控制系统自
智能家居系统设计方案四篇 篇一：智能家居系统设计方案 智能系统设计范围： 本设计包含的系统为：智能门锁、安防、可视对讲、厨房室内可视分机、灯光、空调、电动窗帘（百叶窗、气窗）、背景音乐、环境监测（红外亮度、然气感应）、视频监视、集中控制和远程WEB控制等。并且，以上所有系统都不是独立的，而是和其他系统相互联系，融合为一个统一的整体，并相互响应，做到真正意义上的智能。 智能系统设计的原则： 用户需要操作方便，功能实用，外观美观大方的智能家居系统。系统要有吸引来宾的外观和功能，能体现用户高人一等的生活品位。同时要化繁为简、高度人性、注重健康、娱乐生活、保护私密。 系统功能描述： 以下，我们跟据房型结构，设计的智能家居系统： 区域：主楼一层：大门、门厅、客厅、餐厅、厨房、客卧室、主卧室及阳台、洗衣间、卫生间、楼梯、后门厅.主楼二层:二层休闲厅、主卧室及阳台、主卫、次卫、儿童房、书房及阳台. 1、大门 设备设置：电子锁、门口设置可视对讲门口机、夜视防水摄像机、门磁功能描述：
①可视对讲门口机实现访客和主人的对讲，并有留言和保存图像功能。 ②大门处另外设置具有夜视功能的彩色摄像机，以方便主人可以通过电视、触摸屏、Internet随时观察大门处的影像，并记录保存20天。 ③门磁与报警主机联接，可在第一时间防范非法闯入. 2、门厅 设备设置：二路调光模块、可视智能终端机、6键场景触控面板、彩色触摸屏。功能描述： ①主人在入户门口，押下智能门锁的指纹辨识器，入户门打开。 ②进门后进行安防系统撤防；出门时安防系统布防。 ③安防系统报警，布防LCD屏幕上显示报警区域。 ④6键场景触控面板“在家模式”，灯光受控制，“离家模式”，关闭所有的灯光，空调,灯光电器自动设定到节能模式或关闭,离家设防,回家撤防。 ⑤可视智能终端，完成与访客对讲，开门功能。 ⑥通过彩色触摸屏，平面图，浏览别墅中的各个系统；控制各个区域的灯光；查看视频监视；调节客厅空调温度；设定背景音乐系统； 3、客厅/餐厅设备设置：电动窗帘面板、背景音乐面板、RF多功能无线遥控器、三路调光模块、三路红外控制模块、无线接收模块。 功能描述： ①用1只触控开关取代普通的多个开关，客厅设计出如下场景：会客、休闲、明亮、全关等；餐厅设置如下多个场景：用餐、酒会、烛光、全关等。不同场合，弹指之间，灯光瞬息变换，细微处彰显气派和尊贵。
某别墅智能家居系统设计 摘要 随着计算机网络技术和信息技术的进步，智能家居得到了前所未有的发展，居民对住宅的功能以及质量提出了更多、更高的要求，智能化住宅以其安全舒适、信息通畅、服务完善而深受住户们的喜爱，智能住宅成为现代化住宅的必然发展趋势。因此研究并开发出适合人们要求的智能化产品具有很重要的意义。 怎样把电气智能化，怎样安排家居格局，我们就涉及到了家居布线系统。家居布线系统就是把、有线电视、电脑网络、影音系统、家庭自动化控制系统的布线统一规划、布局、集中管理，为实现家具智能化提供网路平台。采用综合布线方式，使得家庭内部布线系统具有良好的扩展性和可升级性，满足不同用户现在和未来的需求。 本论文设计的智能家居布线系统能充分实现以下功能： 1.将住宅内的控制系统、安防系统等系统连接起来，并让它们能够正常的工作； 2.新型的布线系统让住宅更加的美观； 3.让我们的住宅时刻处于一个安全的状态。 智能家居布线系统须遵循TIA/EIA 570-A家居电信布线的国家标准。布线系统是实现连接功能是由配线箱进行连接，然后再分配到各个功能模块，让功能模块发挥自己的功能。 关键词：智能家居自动化,自动控制,信息化和智能化,家具综合布线
ABSTRACT Along with the puter network technology and information technology progress,intelligent household got unprecedented development,residents of residential function and quality put forward more and higher demand,intelligent residential to its safe and fortable,information unobstructed,and perfect service and favored by residents of the love,intelligent residential bee modern residential trend.So the research and the development of a suitable for people to requirements of the intelligent product has important significance. Household telephone wiring system,cable TV,puter network,audio-visual systems,the family of the automatic control system of unified planning,layout and wiring for realizing the centralized management,providing a network platform,intelligent https://www.doczj.com/doc/fc9363121.html,ing the prehensive wiring,internal cabling system has good family the expansibility and scalability,meet different users of the present and future needs. In domestic and abroad existing intelligent home control system are studied and analyzed,the bination of domestic intelligence changes household to actual requirements standards,puts forward a set of multifunctional smart home wiring system design scheme. This thesis design intelligent household wiring system can fully realize the following functions: 1.Will inside the residence control system,secutity links up and allow them to normal work; 2.Type of wiring system to make the house more beautiful; 3.Make our housing moment in a safe condition. Intelligence lives in wiring system must follow TIA/EIA 570-A household telemunication wiring national standards.Wiring system is to realize the connect function is connected by wiring kit is included as standard,then assigned to each function module,make function module play to one's own function. Keyword:intelligent household automation;automatic control;information and
摘要 智能家居作为家庭信息化的实现方式，已经成为社会信息化发展的重要组成部分，物联网因其巨大的应用前景，将是智能家居产业发展过程中一个比较现实的突破口，对智能家居的产业发展具有重大意义。本文基于容易实现，方便操作，贴近使用的设计理念，采用STC89C52单片机为控制核心，为控制终端，并采用包括红外遥控、按键、Web界面等在内的多个控制源来控制家用电器。本文的二至四章描述了整个设计的软、硬件部分的具体实现，第五章是根据设计好的功能搭建了一个具体的环境实例。 关键词：物联网、智能家居、单片机、STC89C52、多源控制
Abstract Smart Home as the implement mode of Family Information has become an important part of the social information development .The networking because of its huge prospect to develop .It will be a real way during the Smart Home`s development .Networking means a lot to the Smart Home .This article base on the design concept of trying to use easiest way to deliver handle and closing to use .We take the STC89C52 as the control core of the design .The relay as the control terminal mean .While we also use the trared remote control key webpage etc to control the home appliances . Two to four chapters of this paper describes the design of software and hardware to achieve the specific. Chapter V is based on features designed to build a specific environment instance. Key word:Networking、Intelligent、Home、Microcontroller、STC89C52、multi-source control
智能家居系统设计方案 时间:2014-09-24 分类:方案来源:书通网 方案一：智能家居系统设计方案 智能系统设计范围： 本设计包含的系统为：智能门锁、安防、可视对讲、厨房室内可视分机、灯光、空调、电动窗帘（百叶窗、气窗）、背景音乐、环境监测（红外亮度、然气感应）、视频监视、集中控制和远程控制等。并且，以上所有系统都不是独立的，而是和其他系统相互联系，融合为一个统一的整体，并相互响应，做到真正意义上的智能。 智能系统设计的原则： 用户需要操作方便，功能实用，外观美观大方的智能家居系统。系统要有吸引来宾的外观和功能，能体现用户高人一等的生活品位。同时要化繁为简、高度人性、注重健康、娱乐生活、保护私密。 系统功能描述： 以下，我们跟据房型结构，设计的智能家居系统： 区域：主楼一层：大门、门厅、客厅、餐厅、厨房、客卧室、主卧室及阳台、洗衣
间、卫生间、楼梯、后门厅.主楼二层:二层休闲厅、主卧室及阳台、主卫、次卫、儿童房、书房及阳台. 1、大门 设备设置：电子锁、门口设置可视对讲门口机、夜视防水摄像机、门磁功能描述： ①可视对讲门口机实现访客和主人的对讲，并有留言和保存图像功能。 ②大门处另外设置具有夜视功能的彩色摄像机，以方便主人可以通过电视、触摸屏、随时观察大门处的影像，并记录保存20天。 ③门磁与报警主机联接，可在第一时间防范非法闯入. 2、门厅 设备设置：二路调光模块、可视智能终端机、6键场景触控面板、彩色触摸屏。 功能描述： ①主人在入户门口，押下智能门锁的指纹辨识器，入户门打开。
②进门后进行安防系统撤防；出门时安防系统布防。 ③安防系统报警，布防屏幕上显示报警区域。 ④6键场景触控面板“在家模式”，灯光受控制，“离家模式”，关闭所有的灯光，空调,灯光电器自动设定到节能模式或关闭,离家设防,回家撤防。 ⑤可视智能终端，完成与访客对讲，开门功能。 ⑥通过彩色触摸屏，平面图，浏览别墅中的各个系统；控制各个区域的灯光；查看视频监视；调节客厅空调温度；设定背景音乐系统； 3、客厅/餐厅设备设置：电动窗帘面板、背景音乐面板、多功能无线遥控器、三路调光模块、三路红外控制模块、无线接收模块。 功能描述： ①用1只触控开关取代普通的多个开关，客厅设计出如下场景：会客、休闲、明亮、全关等；餐厅设置如下多个场景：用餐、酒会、烛光、全关等。不同场合，弹指之间，灯光瞬息变换，细微处彰显气派和尊贵。 ②通过背景音乐面板，随时选定不同的音乐，播放、3、任由选择，并可调节音量的
摘要 智能家居系统采用电子传感技术、计算机技术和信息传输技术，对用户提供全方位的服务，同时对住房内情况进行实时监控和管理。它包括家庭内部信息传输系统、家庭报警、显示系统及智能传感/执行设备等几个部分。 本文所做的智能家居控制系统包括室内信息智能监控功能、输入与实时显示功能、智能报警和通讯报警等。本文将整个系统分为主机部分和分机部分，以AT89C51单片机为主控器件，两部分之间通过无线通讯模块进行数据交换。 主机部分是系统的核心部分，通过键盘输入模块对系统温湿度的进行初始化设置，并利用LCD显示模块对室内状况进行实时显示，本部分还具有温湿度控制和煤气阀开关控制的功能，对于异常情况，系统可通过声光报警模块进行报警提示，情形严重的可通过电话拨号模块通知用户、物业或相关部门。 分机部分是系统的监测部分，主要是通过温湿度传感器、气体传感器和烟雾传感器对室内信号进行采集，并通过无线通讯模块PTR8000将信息传送给主机，实现对家居的智能控制。 通过本文的研究，使得整个智能家居控制系统得到了进一步完善！ 关键词：AT89C51；智能控制；传感器；无线通讯
Abstract Intelligent home system uses electronic sensing technology, computer technology and information transfer technology to provide a full range of services, and at the same time to monitor the situation of housing and real-time management. It includes family information transmission systems, home alarm, display system and intelligent sensor / equipment such as the implementation of several parts. The intelligent home control system made in this article including an indoor information intelligent monitoring, input and display real-time, intelligent alarm and communications alarm. It is divided into host part and extension part, and make the AT89C51 single-chip as the main control unit, the two parts exchange data for each other through the wireless communication module. The host part is the core of the system, initialize the temperature and humidity settings through the keyboard input module of the system, and use the LCD display module for the real-time display of indoor situation, this part also have the control functions for temperature, humidity and gas valve switch, for anomalies, the system also can alarm by sound and light alarm module. For the serious situation, the system also can inform the users, property or related sectors by telephone dial-up module. Extension is the monitoring part of the system, it collect the indoor signal through temperature and humidity sensors, gas sensors and smoke sensors, and transport the information to the host through wireless communication module PTR8000 , to achieve Intelligent control of home. Through the study of this article, the entire intelligent home control system has been further improved!
智能家居之智能照明 一、智能家居概述 (2) 二、智能照明系统 (3) 三、智能照明的特点 (3) 四、开拓者智能照明系统原理 (4) 五、开拓者智能照明系统用途 (6)
一、智能家居概述 智能家居是以住宅为平台，利用综合布线技术、网络通信技术、安全防范技术、自动控制技术、音视频技术将家居生活有关的设施集成，构建高效的住宅设施与家庭日程事务的管理系统，提升家居安全性、便利性、舒适性、艺术性，并实现环保节能的居住环境。 智能家居集成是利用综合布线技术、网络通信技术、安全防范技术、自动控制技术、音视频技术将家居生活有关的设备集成。由于智能家居采用的技术标准与协议的不同，大多数智能家居系统都采用综合布线方式，但少数系统可能并不采用综合布线技术，如电力载波，不论哪一种情况，都一定有对应的网络通信技术来完成所需的信号传输任务，因此网络通信技术是智能家居集成中关键的技术之一。安全防范技术是智能家居系统中必不可少的技术，在小区及户内可视对讲、家庭监控、家庭防盗报警、与家庭有关的小区一卡通等领域都有广泛应用。自动控制技术是智能家居系统中必不可少的技术，广泛应用在智能家居控制中心、家居设备自动控制模块中，对于家庭能源的科学管理、家庭设备的日程管理都有十分重要的作用。音视频技术是实现家庭环境舒适性、艺术性的重要技术，体现在音视频集中分配、背景音乐、家庭影院等方面。 又称智能住宅，通俗地说，它是融合了自动化控制系统、计算机网络系统和网络通讯技术于一体的网络化智能化的家居控制系统。智能家居将让用户有更方便的手段来管理家庭设备，比如，通过加触摸屏、无线遥控器、电话、互联网或者语音识别控制家用设备，更可以执行
毕业论文（设计）开题报告 题目基于单片机的智能家居照明系统系部 专业年级级学生姓名 学号 指导教师 教务处制表 年月日
选题意义 近些年来，随着国民经济的快速发展，特别是地产行业的高歌猛进，国内智能照明行业迅速发展，涌现出了各种技术类型的厂家，市场上也出现了各种类型，别具特色的智能开关产品，智能照明系统也应运而生。智能照明系统其独特的特性，迎合了人们绿色、环保、节能，智能化生活的观念。与核心控制器相结合，可实现如下几项功能：1.全自动调光，2.自然光源的充分利用，3.照度的一致性， 4.光环境场景智能转换，5.节能，6.延长光源寿命。 与其功能相适应的是其广阔的应用环境，无论在交通路灯的控制，还是办公大楼照明的控制，或是家居生活中都能发现它的身影。在家居领域中能为人们提供舒适的生活空间；在办公领域，在节能中提高效率；在公共设施领域中绿色安全环保。 该选题的意义在于迎合当前社会的发展趋势，绿色节能，开发出一个即节能，又不影响人们正常生活的智能家居照明系统，实现节能与智能控制的合二为一。 国内外研究现状概述1.控制模式上： 长期以来，大多数建筑物采用传统的照明控制方式，随着各项技术的前进和发展，部分智能大厦采用楼字自控( B A) 系统来监控照明，但都只能实现简单的区域照明和定时开关功能．（E I B）系统是由子网和主干网组成的控制网络。 2.各自优缺点： ( B A) 楼宇自控系统该系统应用于照明的控制系统，一般是在某些照明回路中串联交流接触器触点，通过控制这些触点实现诸如区域控制、定时开关、中央监控等功能．所有照明回路通过 B A 中控室控制，现场无法干预照明状态，使用不便．控制功能简单，只能实现定时、开关的功能，若要实现场景预设、亮度调节，软启动软关断等复杂的功能技术难度较大．由于照明系统并不是一个独立的系统，所以，在 B A系统出故障时，照明系统也受到影响． （E I B）系统是由子网和主干网组成的控制网络，每个子网分别通过网桥与主干网相连，网络的传输速率为9 6 0 0波特，没有高速信息通道，如果系统做大就会丢失信息，造成系统失控，该系统是 8 0年代末推出的第三代照明控制系统，需要配置独立的电源模块，当电源模块一旦出现故障，整个系统即处于瘫痪，具有可靠性差的致命弱点．传感器和总线耦合器必须连在一起，不方便调试、检修． 相比较而言，采用一种全新的智能照明控制系统以克服以上系统的缺点显得尤为重要．
以下文档格式全部为word格式，下载后您可以任意修改编辑。 摘要 智能家居作为家庭信息化的实现方式，已经成为社会信息化发展的重要组成部分，物联网因其巨大的应用前景，将是智能家居产业发展过程中一个比较现实的突破口，对智能家居的产业发展具有重大意义。本文基于容易实现，方便操作，贴近使用的设计理念，采用STC89C52单片机为控制核心，为控制终端，并采用包括红外遥控、按键、Web界面等在内的多个控制源来控制家用电器。本文的二至四章描述了整个设计的软、硬件部分的具体实现，第五章是根据设计好的功能搭建了一个具体的环境实例。关键词：物联网、智能家居、单片机、STC89C52、多源控制
Abstract Smart Home as the implement mode of Family Information important part of the social information development .The networking because of its the design concept of trying to use easiest way to deliver .The relay as the control terminal mean .While we also use the trared remote control key webpage etc to control the of software and features designed to build a specific environment instance. Key word:Networking、Intelligent、Home、Microcontroller、STC89C52、multi-source control
1引言 智能照明行业自从上世纪90年代进入中国市场以来，受市场的消费意识、市场环境、产品价格、推广力度等各方面的影响，一直处于缓慢发展的态势。行业人士均认为，消费者对智能照明认识不足是市场处于初级阶段是最主要的原因。近些年来，随着国民经济的快速发展，特别是地产行业的高歌猛进，国内智能照明行业迅速发展，涌现出了各种技术类型的厂家，市场上也出现了各种类型，别具特色的智能开关产品。 1.1智能照明控制系统的特点 智能照明控制系统能在最大程度上降低对人的依赖性，能满足很多场合下的灯光控制要求，管理维护方便，节能效果显著。智能照明控制系统主要由输入装置、处理器和执行器三个部分组成。 输入装置可以不断检测周围环境的照度水平，可以探测到某个区域是否有人移动，以及输入人们的控制指令，并把相应的信号传送给处理器。输入装置包括传感器、定时装置和控制面板或遥控器。处理器接受输入装置的信号，经过信息处理、判断、分析，输出控制信号。执行器与灯具直接连接，控制灯光回路的闭合或断开和调节灯光到相应的水平，包括手动开关。 智能照明控制系统是指用计算机技术并辅助以其它手段，对电力照明实行自动控制提供合适照明光环境的同时降低照明系统电能消耗和其它使用费用。智能照明控制系统对于手动照明控制系统相比有以下几个方面的优点： ①创造环境气氛 多种照明控制方式，可以使同一建筑物具备多种艺术效果，为建筑增色不少。现代建筑物中，照明不单纯地为满足人们视觉上的明暗效果，更应具备多种的控制方案，使建筑物更加生动，艺术性更强，给人丰富的视觉效果和美感。如建筑物内的展厅、报告厅、大堂、中庭等，如果配以智能照明控制系统，按其不同时间、不同用途、不同的效果，采用相应的预设置场景进行控制，可以达到丰富的艺术效果。 ②改善工作环境，提高工作效率 智能照明控制系统以调光模块控制面板代替传统的平开关控制灯具，可以有效地控制各房间内整体的照度值，从而提高照度均匀性。同时，这种控制方式有效地解决了频闪效应，不会使人产生不舒适、头昏脑胀、眼睛疲劳的感觉。良好的工作照明环境是提高工作效率的一个必要条件。良好的设计，合理选用光源、灯具及优良的照明控制系统，
毕业设计（论文） 题目：智能家居中的空调与照明系统设计系（分院）：信息学院专业：计算机网络技术（物联网) 姓名：费炎良 指导教师：洪顺利 年月日
费炎良 浙江交通职业技术学院，信息学院125112班 12511219 摘要：智能家居是随着人们对居住环境的要求的提高而逐渐形成发展起来的。相对于传统家居环境，智能家居能满足人们对家庭设备间互联互通以及家庭环境全方位监控要求。而空调与照明系统的设计则是对其舒适度方面进行着手。传统的智能家居系统多采用有线方式组建，如CEBus,Ethermet,RS485等，它们最大的缺点就是增减设备都需要重新布线，不二麻烦而且影响美观；另一方面，系统的可扩展性和移动性也差，安装和维护成本高。当今短距离无线技术已经得到了很到的突破，采用短距离无限通信技术很很好的解决以上问题，并且能减小能耗，提升可扩展性。 本文在设计基于ZigBee家庭短距离无线通信技术基础上的智能家居中的空调与照明系统。详细分析了ZigBee协议各个层次在此基础上，选择采用ZigBee 星型网络拓扑模型实现智能家居中空调与照明传感器网络系统，并给出了系统方案的设计原理图，做到最舒适最健康的家居体验。 关键词：ZigBee；智能家居；空调照明 1 ZigBee 1.1了解ZigBee ZigBee是基于IEEE802.15.4标准的低功耗局域网协议。根据国际标准规定，ZigBee技术是一种短距离、低功耗的无线通信技术。这一名称（又称紫蜂协议）来源于蜜蜂的八字舞，由于蜜蜂(bee)是靠飞翔和“嗡嗡”(zig)地抖动翅膀的“舞蹈”来与同伴传递花粉所在方位信息，也就是说蜜蜂依靠这样的方式构成了群体中的通信网络。其特点是近距离、低复杂度、自组织、低功耗、低数据速率。主要适合用于自动控制和远程控制领域，可以嵌入各种设备。简而言之，ZigBee就是一种便宜的，低功耗的近距离无线组网通讯技术。ZigBee是一种低速短距离传输的无线网络协议。ZigBee协议从下到上分别为物理层(PHY)、媒体访问控制层(MAC)、传输层(TL)、网络层(NWK)、应用层(APL)等。其中物理层和媒体访问控制层遵循IEEE 802.15.4标准的规定。 1.2 ZigBee协议分析
最全智能家居整体解决方案 智能系统设计范围： 本设计包含的系统为：智能门锁、安防、可视对讲、厨房室内可视分机、灯光、空调、电动窗帘（百叶窗、气窗）、背景音乐、环境监测（红外亮度、然气感应）、视频监视、集中控制和远程WEB控制等。并且，以上所有系统都不是独立的，而是和其他系统相互联系，融合为一个统一的整体，并相互响应，做到真正意义上的智能。 智能系统设计的原则： 用户需要操作方便，功能实用，外观美观大方的智能家居系统。系统要有吸引来宾的外观和功能，能体现用户高人一等的生活品位。同时要化繁为简、高度人性、注重健康、娱乐生活、保护私密。 系统功能描述： 以下，我们跟据房型结构，设计的智能家居系统：1 w \) z% U: F, I& t5 |! T 区域： 主楼一层：大门、门厅、客厅、餐厅、厨房、客卧室、主卧室及阳台、洗衣间、卫生间、楼梯、后门厅. 主楼二层: 二层休闲厅、主卧室及阳台、主卫、次卫、儿童房、书房及阳台.
1、大门 # u ]. ?( o, J 设备设置：电子锁、门口设置可视对讲门口机、夜视防水摄像机、门磁 功能描述： ①可视对讲门口机实现访客和主人的对讲，并有留言和保存图像功能。 ②大门处另外设置具有夜视功能的彩色摄像机，以方便主人可以通过电视、触摸屏、Internet 随时观察大门处的影像，并记录保存20天。 ③门磁与报警主机联接，可在第一时间防范非法闯入. 2、门厅
设备设置：二路调光模块、可视智能终端机、6键场景触控面板、彩色触摸屏。 功能描述： ①主人在入户门口，押下智能门锁的指纹辨识器，入户门打开。 ②进门后进行安防系统撤防；出门时安防系统布防。 ③安防系统报警，布防LCD屏幕上显示报警区域。 ④6键场景触控面板“在家模式”，灯光受控制，“离家模式”，关闭所有的灯光，空调,灯光电器自动设定到节能模式或关闭,离家设防,回家撤防。 ⑤可视智能终端，完成与访客对讲，开门功能。 ⑥通过彩色触摸屏，平面图，浏览别墅中的各个系统；控制各个区域的灯光；查看视频监视；调节客厅空调温度；设定背景音乐系统； 3、客厅/餐厅
随着科学技术的不断发展，人类社会迎来了电子信息时代。而智能家居照明控制技术随着智能化住宅的蓬勃兴起而飞速发展，成为照明控制技术发展的一个重要方向。因此，针对现有的智能照明控制系统的优缺点，根据人们的行为模式和住宅的光环境决定照明的控制规律，研究智能家居照明控制系统对提高人们的生活质量、节约能源和提倡绿色照明等具有十分重要的现实意义。 本论文主要从智能照明的基本概念、照明质量、家居照度标准、照明方式和种类、电光源的选择、智能照明控制系统的控制方式、智能家居照明控制系统设计等方面研究了家居式照明系统的设计的常用的方法，并且给出了智能化住宅各房间的典型照明技术。同时指出在进行照明系统的设计时，不仅要根据场合的具体环境使照明系统能够实现视觉需求的光环境，同时要注意节约能源，实现绿色照明。 本论文分析了现有的智能照明控制方式的控制原理及其优缺点，设计了基于家居环境的智能照明系统，并介绍了该系统的功能及软、硬件的设计方法。系统中的控制装置采用AT89S51单片机作为控制器，用C语言编程，采用光敏二极管检测光照度和PWM方式进行调光，同时设计了正负12伏直流供电电源。在具体硬件设计中，本文主要设计了光照度检测、显示及补偿部分，经过调试，该部分完全能够实现设计系统的功能。此外，还设计了灯光调节部分，根据环境调光或进行手动调节，同时还预留了RS232串行接口，为今后采用数字网络化调节的应用预留了空间。 关键词：智能家居；照明控制技术；光环境；照明质量；照度检测；照度补偿
With the development of science and technology，human come in the era of electronic information. So the technology of the electronic home lighting control make a great development with the rise of electronic home. So the research on electronic home lighting control system is of great practical significance to improve people’s life quality and to promote gre en lighting against with the Advantages and disadvantages of the existing Intelligent Lighting Control System and according to people's behavior patterns of residential and light environment. This paper mainly does research in the commonly used method of the design of the home-lighting systems, according to the basic concept of smart lighting, lighting quality, home illumination standards, methods and types of lighting, the choice of light source, the control of the electronic home and gives the typical residential lighting technology of every room. At the same time this paper pointed out that in the design of lighting systems, not only need according to the specific occasion to achieve the demand lighting environment, but also should pay attention to energy conservation and green lighting. This paper makes an analysis on the control theory and the advantages and disadvantages of the existing smart lighting. It designs the electronic home lighting systems and introduces the method of the software system and hardware system in designing. The controller of this system uses AT89S51 and makes program with C language. It uses the photodiode to detect light and make a dimming in the PWM way.At the same time it designs a plus and minus 12-volt DC power supply. In the specific design of hardware this paper mainly designs for lighting detection, display and some compensation. After commissioning, the design can completely realize the function of system. Furthermore, it reserves the RS232 interface， make the space for the using digital networks in future. Key words: intelligent home; lighting control technology; light environment; lighting quality; lighting detection; light compensation