智能家居解决方案MCU电路板电路图

智慧家庭设计攻略：你不可不知的电路图合集【一、家居控制】基于开关电源的无线智能家居控制系统电路模块设计针对目前智能家居结构复杂，成本高昂等的缺点，利用开关电源和单片机设计了一种无线智能家居系统。

它将控制指令由遥控器通过无线方式发进到控制器上的无线模块，再由无线模块将指令解析给单片机，通过由单片机控制的开关电源来控制继电器的开和关，从而达到智能化控制家电电源开关的目的。

2.1无线发送模块设计发送模块主要由HS1527(＄1056.0000)无线发码芯片、声表面滤波器、指示灯及滤波电路等组成，发送模块作为遥控器来操作，电路图如图2所示。

当按下不同的按键K 时，发码芯片就会通过天线发出不同的编码，编码经过天线发送到接收模块由接收模块将编码交由控制模块解析处理，发送模块供电电压12V，由电池供电。

图2发送模块主要电路2.2无线接收模块设计无线接收模块由两部分组成，供电部分由LNK304DN(＄0.5040)及外围电路组成，该电路可将220V 交流电压转换成直流5V电压，分别给接收模块和控制模块的处理器供电，电路图如图3所示。

图3控制器供电电路无线接收部分主要由解码芯片SYN500R、晶振和外围电路组成超外差接收模块，接收模块负责接收来自发送模块的编码，然后将编码交由处理器处理，处理器处理后通过放大器将信号放大，然后控制继电器的开和合，接收部分电路图如图4所示。

图4无线接收电路2.3控制模块设计控制模块主要由处理器单片机、继电器和外围元件组成开关电源，con端接入交流照明电，AC-L和AC-N分别接入交流电火线和零线，OUT端连接负载，此系统可以控制多路负载，实验中该控制模块连接了一个继电器控制一路负载，控制模块电路图如图所示。

电子发烧友网技术编辑点评：目前的智能家居无线远程控制技术还处于不断发展完善中，在实际应用中也遇到了一些问题。

例如受当前无线网络信号的干扰、传送带宽方面和稳定性的限制，使得诸如高质量活动图像传输等一些更高层次的功能应用仍比较难以实现，但随着我国通信网络的逐步建成，这些制约都将会被突破，家居智能化以及无线远程控制技术将会得到更大的发展。

┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊引言20世纪80年代初，随着大量采用电子技术的家用电器面市，开始出现了住宅电子化的概念；80年代中期，将家用电器、通讯设备与安保防灾设备各自独立的功能综合为一体，形成了家居自动化概念。

80年代末，由于通信与信息技术的发展，出现了对住宅中各种通信、家电、安保设备通过总线技术进行监视、控制与管理的商用系统，这在美国称为智慧星，在欧洲称为时髦星。

当时日本正处于房产市场低迷时期，日本建设省在推进智能建筑概念时，抓住用于住宅的总线技术的契机，提出了家居总线系统概念。

而随着技术的继续发展和生物识别技术的实用性普及，智能化家居的概念才真正体现了其本意，在好莱坞科幻大片中看到的那种高度智能化的家居系统正在走进我们的生活。

2011年，国家电网公司坚强智能电网进入全面建设阶段，智能电网建设将实现由试点建设向全面建设的跨越，网络智能远程遥控系统也会在此基础上得到进一步的发展。

当前，在南方一些城市实行的是“峰谷”电价，在不同时段施行不同的电价，而网络智能远程遥控系统这种系统则可以与水表、电表和煤气表实行联动，连接完毕后，主人可以在控制器上设定一些电器何时开启和关闭，制定合理的用电计划，从而节约能源，节省家庭开支。

本作品利用简单的设计，在主人不在家的情况下可以远程监控家用电器，达到家庭无人情况下的基本安全保障。

所使用的集成电路和其它元器件都尽量廉价，且功能简单，在该作品的基础上可以方便的进行了功能扩展。

┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊第一章系统组成与原理分析1.1 系统组成本系统需要一片8031，一片27128ROM芯片，一片地址锁存器74HC373，一片外部RAM62256，两片缓冲器74LC244，一片译码器74HC138，四片双音双频收发器MT8888等芯片组成（见图2）。

1.2 原理分析1.2.1 单片机简介单片机8031是一个8位的微处理器，内有数据存储RAM128个字节来存储可以读写的数据，还有ROM，4个8位并行I/O输出/输入口P0~P3，一个全双工的串行口，2个16位定时/计数器，5个中断源的中断结构。

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该项目的参数规格：
1.家庭用电可视化，各家电用电情况通过电量监视器报告，显示历史数据总结，用电趋势分析，家庭用电实时状态等
2.家电控制中心，显示/控制家电运行
3.家庭太阳能应用，演示智能供电应用，市电供电及太阳能供电应用
4.智能空调：电能消耗计量，根据白天黑夜自动调节温度
5.智能灯：电能消耗计量，主机可控开关，调光
6.智能热水器：电能消耗计量，根据峰谷时段自动加热
7.智能电表：单芯片，无线通讯
8.Zigbee网络
该项目的主要功能：
1.用电可视化：实时显示当前电量，柱状图，当前供电方式，以及智能控制等
2.太阳能模型：通过模型显示当前太阳能的使用状态，并反馈给可视化系统
3.空调模型：通过模型显示当前空调的开关状态以及温度设置等
4.热水器模型：通过模型显示当前热水器的开关状态
5.LED灯模型：通过模型显示当前LED灯的开关状态，以及LED灯的亮度
6.电表模型：通过模型显示当前各个家电的用电总量
7.无线通讯功能：利用ZIGBEE无线通讯组成简单网络，在各个节点之间通讯
8.微型电量计模块：控制各个家电设备模型，测量电能，ZIGBEE无线传输控制。

智能家居控制系统通信与信息工程学院电信1202班苏伟、杨博、张波波摘要——————————————————一．方案论证与设计———————————1.1 方案来源------------------------------------------------------------------1.2系统设计-------------------------------------------------------------------1.3主要器件及型号--------------------------------------------------------- 二．系统实现——————————————2.1 原理分析与硬件电路图-----------------------------------------------2.2测量模块---------------------------------------------------2.3感应模块-------------------------------------------------------------------2.4显示模块--------------------------------------------------------------------2.5控制模块--------------------------------------------------------------------2.6软件调试--------------------------------------------------------------------2.7性能分析--------------------------------------------------------------------三.系统设计与误差分析——————————四.总结—————————————————4.1系统功能--------------------------------------------------------------------4.2资料来源--------------------------------------------------------------------4.3 单片机控制总程序代码---------------------------------------------------------- 4.4 单片机仿真原理图---------------------------------------------------------------- 4.5 单片机系统实物图---------------------------------------------------------------- 4.6 实验设计总结心得----------------------------------------------------------------摘要：（简要总结）当今世界，随着科技的不断发展，智能家居成了人类关注的话题。

设计报告基于STM32单片机的智能家居系统设计姓名：班级：学号：指导老师：yyyyyyyyy日期：2013.05.27～2013.06.07华南农业大学工程学院摘要目前市场上针对普通家庭的智能防盗、防火等产品很多，但基于远程报警系统的智能家居产品价格不菲。

本次设计的基于STM32的智能家居报警系统实用性非常强，设计成本低廉，非常适合普通家庭使用,而且随时可以升级。

本产品采用的是以意法半导体公司生产的单片机STM32F103RBT6作为主控芯片，AT24C02作为静态存储芯片，4*4 薄膜键盘和红外热式感应作为探测器，GSM和扬声器的家庭报警模块。

随着信息技术的发展，实现家居的信息化、网络化，是当前智能家居系统发展的新趋势。

本设计将通信技术与防盗系统紧密结合，为一款便敏小巧，低成本，适合普通室内报警的智能报警系统。

本系统通过传感器获取室内人员信息，并将信号发送到单片机微处理器。

系统收到报警信息后通过辨认密码的方式确定目标身份，并通过蜂鸣器报警的方式警示入侵者。

另外，系统配备具手机通信功能的GSM模块，能将室内安全状况第一时间发送至用户手机终端。

不仅大大提高系统安全性及智能性，也方便用户的使用。

经测试，本系统稳定可靠，同时具有友好的人机界面，为用户提供安全服务的同时，实现系统智能化管理。

关键字：智能报警存储器传感器 GSM目录1 方案比较与选择 (1)1.1 方案一：采用数字电路控制 (1)1.2 方案二：采用双音多频电路与语音电路相结合的控制方案 (1)1.3 方案三：采用以STM32单片机为核心的控制方案 (2)2 主要元器件介绍 (3)2.1 主芯片—STM32 (3)2.2 显示屏--OLCD12864 (4)2.3 外部存储芯片--AT24C02 (5)3 模块分析 (7)3.1 STM32控制模块 (7)3.2 密码锁键盘输入及存储模块 (7)3.3人体热释感应模块 (7)3.4显示模块 (7)3.5报警模块 (7)4 硬件组成部分 (8)4.1 硬件组成部分 (8)4.2 仿真分析 (11)5 电路板的制作，焊接，调试 (13)5.1电路板制作 (13)5.2电路板焊接 (14)5.3电路板调试 (14)6 讨论及进一步研究和建议 (15)7 课程设计心得 (16)附录 (17)参考文献 (34)1、方案的比较与选择1.1 方案一：由数字电路搭建的智能家居安全系统，用以双JK触发器构成的数字逻辑电路作为密码控制系统的核心控制，共设了9个数字输入键，还有确认键和取消键等。

3 智能家居照明控制系统硬件电路设计家居照明控制系统的智能化主要体现在两大功能模块上，一个是智能调光装置，另一个就是光照度的检测、显示及补偿装置。

下面主要就这两方面来介绍智能照明系统的硬件设计，但这里要特殊申明的是，由于各种原因在硬件的具体制作与实验方面，本人只制作了照度检测、显示及补偿的演示装置。

3.1 主要元器件的选取3.1.1控制器的选择硬件设计过程中控制器是系统的核心部分，它能够控制系统的信号的采集及处理功能，它的性能的好坏决定着系统设计的成败与否，因此，必须对主控制器从功能和应用性能进行选择。

可选用控制器主要有可编程控制器(PLC)、单片机两类，它们各有自己的有缺点。

可编程控制器（PLC)是专为在工业环境应用而设计的。

它采用一类可编程的存储器，、用于其内部存储程序，执行逻辑运算，顺序控制，定时，计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入、输出控制各种类型的机械或生产过程。

它的主要功能是逻辑控制、定时控制、计数控制、步进控制、PID 控制、数据控制、通信和联网等。

因此它的抗干扰能力强，工作可靠，但其无法读取外部存储器的数据。

而本文智能家居照明控制系统要实现对照明的人性化管理，也就是根据人的控制输入出现相应的照明场景和自动执行相应控制输出相结合，具备很大的灵活性。

方便修改相应的场景参数，易于功能扩展，还可以与PC机以及与其它单片机进行通信。

由于单片机技术在各个领域得到越来越广泛的应用，世界上许多集成电路生产厂家相继推出了各种类型的单片机。

而单片机的设计在满足大多数测控参数对数据处理速度和数据容量相对要求不高的前提下，大力发展了其控制功能和控制运行的可靠性，因而更适合于检测、控制型应用场合。

本系统并不需要进行复杂数学模型的计算工作，数据容量也不多，非常适合使用单片机作为本系统的微处理器。

而在单片机家族的众多成员中，AT89系列单片机以其优越的性能、成熟的技术及高可靠性和高性能价格比，迅速占领了工业测控和自动化工程应用的主要市场，成为国内单片机应用领域中的主流。

本科毕业设计基于单片机的智能家居报警系统的设计摘要随着电子技术的飞速发展,实现家居信息化已成家居系统发展的新趋势。

传统的家居防盗在实际的使用中暴露了很多隐患,即使住所发生安全事故,户主也不能及时了解情况。

智能家居报警系统能很好地解决这个问题。

随着智能化家居概念的推广,智能家居报警系统发展迅速,它从原来的简单化、局部化向智能化、集成化发展,能对家居的安全环境进行监测,一旦发生安全事故,如火灾、被外人闯入等,就会发出报警信息,使得户主能及时对安全事故进行处理。

目前市场上常见的防盗报警系统的通信方式有固定电话拨号、以太网、集群系统等。

本系统采用单片机ATMega16作为MCU,通过西门子公司的GSM模块TC35i 与用户进行远程信息交换,以热释红外传感器、温度传感器DS18B20以及电子密码锁等报警信息采集模块构成安防系统,保障住户和生命财产安全。

控制程序由主程序,TC35i程序、报警源信息采集程序等模块组成,其中主程序和TC35i程序共同负责短信息的发送。

该系统采用现有电话网络和单片机网络控制技术,具有自动化程度高、适用性强、电路设计可靠等优点,一般家庭都能接受。

关键词:单片机安防 GSM 短消息the Intelligent Alarm System of Security on Single Chip DeviceLin WeixingCollege of Engineering, South China Agricultural University,Guangzhou 510642, ChinaAbstract: With the rapid development of electronic technology, realize home furnishing information has become a new trend in home furnishing system development. Home furnishing security traditional exposed a lot of problems in actual use, even if the home accidents, who can not understand the situation. Intelligent home furnishing alarm system can solve this problem well. With the development of intelligent home furnishing concept, intelligent home furnishing alarm system is developing rapidly, it is from the simple, localized to the original intelligent, integrated development, can monitor security environment of home furnishing, accidents, such as fire, by intruders, will send out alarm information, so that the time for security accident treatment. The security market common alarm system usually communicate with a fixed telephone dialing, Ethernet, cluster system.The design uses a microcontroller ATmega16 as the MCU for remote information exchange by Siemens GSM module TC35i user to constitute security systems, hydroelectric infrared sensor, temperature sensor DS18B20 and electronic lock alarm information collection module. It can protect the lives and property of residents. Control procedures by the main program, the TC35i program, alarm source information collection program modules, of which the main program and TC35i program jointly responsible for SMS sending. The system uses the existing telephonenetwork and the single-chip network control technology, has a high degree of automation, applicability, reliable circuit design, the average family can acceptKey words: MCU Security GSMMessage目录1 前言 12 总体方案确定 12.1 主控芯片12.2 检测模块22.2.1 人体热释红外传感器模块 22.2.2 温度传感器模块 22.3 报警模块22.4 显示模块22.5 键盘输入模块 33 理论分析及设计 33.1 系统总体框架 33.2 主控芯片电路 43.3 GSM模块 43.3.1 GSM模块简介 43.3.2 GSM指令设置 63.4 人体热释红外传感器模块73.4.1 人体热释红外传感器的特点73.4.2 人体热释红外传感器模块的使用73.5 温度传感器模块83.6 液晶显示模块103.7 电子密码锁模块113.7.1 矩阵键盘介绍113.7.2 密码锁模块功能介绍134 测试与试验分析144.1 电路板焊接144.1 硬件调试154.2 功能测试164.2.1 正常运转164.2.2 温度过高报警164.2.3 有人强行入侵后报警174.2.4 没有报警时的状态 174.2.5 GSM报警175 结论18参考文献20附录A电路原理图 21附录B部分程序22致谢31华南农业大学本科生毕业设计成绩评定表1 前言21世纪是一个信息化的社会,信息化使人们的生活方式发生了很大的改变,也为我们提供了很多的便利。