基于单片机控制的智能开关的设计与实现_贺登天

基于单片机的红外遥控数显智能开关设计摘要：本文设计了一种基于单片机的红外遥控数显智能开关，该开关具有高精度、易操作、节能环保等特点。

其核心部件采用AT89C52单片机，通过红外遥控器进行控制，实现对家庭电器的智能控制。

该开关在实现多种控制方式的同时，通过对电器的控制实现对电器电量的实时监视，并通过数显显示模块将电量信息清晰地呈现出来，方便用户进行能量管理。

关键词：单片机；红外遥控；数显智能开关；电能监测；能量管理一、绪论随着科技的快速发展，智能化控制在人们的生活中得到了广泛的应用。

其中，智能开关在实现家庭电器控制和节能环保等方面发挥了重要作用。

传统的机械式开关不仅使用寿命短，而且缺乏智能化、自动化控制能力。

为了解决这些问题，本文提出了一种基于单片机的红外遥控数显智能开关，提高了开关的精度、可靠性以及节能环保性能。

二、设计原理本文设计的红外遥控数显智能开关主要由单片机控制、红外遥控、电器控制和电能监测四部分组成，如图1所示。

1. 单片机控制部分本文采用AT89C52单片机，该单片机具有高性能、低功耗、强兼容性等特点。

单片机通过自身的IO口与外部电路相连，实现对红外遥控、数显模块和电器控制的控制。

2. 红外遥控部分红外遥控器采用38kHz的载波频率进行调制。

当用户按下红外遥控器上的按钮时，红外遥控器发送一组特定的控制码，AT89C52单片机接收到该控制码后，将解码并根据控制码的不同，控制相应的电器开关。

3. 电器控制部分电器控制部分采用继电器控制电路，实现对电器的控制。

当AT89C52单片机接收到红外遥控器发送的开/关指令时，单片机将控制信号输出给继电器，继电器控制电路随即打开或关闭电器的电源，完成电器的开/关。

4. 电能监测部分为实现智能化能量管理，本文设计了电能监测部分。

电能监测部分采用电流互感器和电压变换器对电器的电量进行监测。

AT89C52单片机通过ADC采集电压和电流信号，并通过程序算法计算出电器的实时电量。

（此文档为word格式，下载后您可任意编辑修改！）摘要21世纪是一个电气产品迅速发展的时代，随之而来的，人们的生活水平也越来越高，去商场、超市等公共场所购物或参与其他活动已渐渐成为人们生活的一部分。

因此，自动开关门也就随之进入了人们的日常生活，成为上述公共建筑的必备设施。

自动开关门的核心便是单片机的控制系统，而单片机也是衡量其科技水平的标杆，也标志着自动化控制系统正在向一个越来越智能的方向发展。

论文的控制技术核心，是基于89C51单片机、直流电机、热释电红外传感器等元器件相结合而组成的控制系统。

它使得89C51单片机的性能能够最大化的发挥出来，并且因其同时具备了硬件电路简单、控制功能强大、系统安全且稳定、性价比相对较高等优点，使其具有了一定的研究价值和实用价值。

关键词：自动开关门，单片机，热释电红外传感器，自动控制目录第一章绪论 (1)1.1 探究课题可行性 (1)1.2 国内自动开关门的发展现状 (1)1.3 课题的意义与目的 (1)第二章自动开关门控制系统设计方案 (3)2.1 基本功能的需求与分析 (3)2.2 基本设计思路 (3)2.3 设计思想和整体框图 (3)2.4 设计电路的框图和原理 (4)第三章主要元器件的介绍 (6)3.1 什么是单片机 (6)3.1.1 AT89C51主要特性 (7)3.1.2 芯片擦除 (8)3.2 红外检测电路 (8)3.2.1 热释电红外传感器 (8)3.2.2 热释电效应的介绍 (9)3.3 直流电机 (10)3.3.1 直流电机的特点 (11)3.3.2 驱动控制系统的组成 (11)3.3.3 斩波驱动 (12)3.4 检测模块 (13)第四章自动开关门的软件设计 (15)4.1 整体程序流程图 (16)4.2 直流电机驱动模块 (16)4.2.1 PWM驱动系统 (16)4.2.2 继电器 (17)4.3 整体电路图 (18)第五章 Altium Designer软件的系统设计 (19)5.1 软件的介绍 (19)5.2 Altium Designer的电路图绘制 (19)致谢....................................................... 错误！未定义书签。

《一种基于STM32单片机的多功能智能家居控制系统》篇一一、引言随着科技的飞速发展，智能家居已经成为现代生活的重要组成部分。

为了满足人们日益增长的生活需求，我们设计并实现了一种基于STM32单片机的多功能智能家居控制系统。

该系统不仅具有高度的智能化和便捷性，还具备强大的功能扩展能力，为家庭生活提供了更为舒适和便捷的体验。

二、系统概述本系统以STM32单片机为核心控制器，通过与各种传感器、执行器以及网络通信模块的连接，实现对家居环境的智能监控和控制。

系统具备多种功能，如温度控制、照明调节、安全监控、环境监测等，可满足不同家庭的需求。

三、硬件设计1. 主控制器：采用STM32单片机作为主控制器，具有高性能、低功耗、易于扩展等优点。

2. 传感器模块：包括温度传感器、湿度传感器、烟雾传感器等，用于监测家居环境参数。

3. 执行器模块：包括继电器、电机驱动器等，用于控制家居设备的开关和运行。

4. 通信模块：采用WiFi或ZigBee等无线通信技术，实现与智能手机或电脑等设备的连接，方便用户进行远程控制。

四、软件设计系统软件采用模块化设计，便于后期维护和功能扩展。

主要模块包括数据采集模块、控制模块、通信模块等。

数据采集模块负责采集传感器数据，控制模块根据采集的数据进行逻辑判断并控制执行器动作，通信模块负责与手机或电脑等设备进行数据传输。

五、功能实现1. 温度控制：通过温度传感器实时监测室内温度，当温度高于或低于设定值时，自动启动空调或暖气等设备进行调节。

2. 照明调节：通过智能灯光控制系统，实现灯光亮度的调节和定时开关等功能。

3. 安全监控：通过安装摄像头、门窗传感器等设备，实现家居安全监控和报警功能。

4. 环境监测：实时监测室内空气质量、湿度等参数，为用户提供舒适的生活环境。

六、系统优势1. 高性能：采用STM32单片机作为主控制器，具有高性能和低功耗的特点。

2. 便捷性：通过手机或电脑等设备，实现远程控制和监控家居环境。

基于单片机的智能远程控制电子锁设计与实现1. 引言1.1 背景介绍智能远程控制电子锁是一种结合了单片机技术和智能化控制技术的高科技产品，它能够实现远程控制、权限管理、操作记录等功能。

随着智能家居的兴起和人们对安全性的要求不断提高，智能电子锁的应用越来越广泛。

传统的机械锁存在着易被破坏、易被复制钥匙等安全隐患，而智能远程控制电子锁则可以通过密码、指纹、刷卡等多种方式开锁，大大提高了安全性。

本研究旨在设计一种基于单片机的智能远程控制电子锁，通过对电子锁的硬件设计、软件设计、远程控制协议设计等方面的研究，实现电子锁的智能化和远程控制功能。

这不仅可以提高电子锁的安全性和便利性，还可以满足用户对安全保障的需求。

本研究的意义在于提高了电子锁的智能化程度，使其更加适应现代社会的安全需求。

通过本研究的实施，可以为智能家居领域的发展提供一定的技术支持，同时也为相关领域的研究提供了一定的参考价值。

【结束】1.2 研究目的本文旨在设计并实现一种基于单片机的智能远程控制电子锁系统，通过该系统实现对电子锁的远程控制和管理。

具体目的包括：1.设计一套完整的电子锁系统框架，包括硬件设计、软件设计和远程控制协议设计，确保系统稳定可靠；2.实现对电子锁的远程控制功能，让用户可以通过手机或网络远程开锁；3.通过系统测试与验证，验证系统功能的实现情况并分析系统性能，确保系统符合设计要求；4.总结设计过程中的经验教训，为未来智能锁系统的设计提供参考；5.对系统技术进行推广，让更多人了解智能远程控制电子锁系统的优势和应用价值。

通过本研究，旨在提高智能锁系统的安全性和便利性，促进智能家居领域的发展。

1.3 研究意义智能远程控制电子锁的设计与实现是当前物联网技术发展中的重要方向之一。

随着科技的不断进步，人们对于安全和便利性的需求越来越高。

基于单片机的智能远程控制电子锁可以有效解决传统电子锁存在的一些不足之处，如开锁方式不便、易受暴力破坏等问题。

基于单片机的声光控智能开关设计说明设计方案要点如下：一、系统硬件设计1. 单片机选择：本设计采用基于ARM Cortex-M系列的单片机作为控制核心，如STM32系列。

该单片机具有较高的计算性能和丰富的外设资源，能够满足声音和光线传感器的驱动需求。

2.传感器选择：a.声音传感器：采用数字麦克风传感器，能够准确地捕捉到声音信号，并将其转化为数字信号输入给单片机进行处理。

b.光线传感器：选择高精度的光敏电阻传感器，通过检测周围光线的强弱，实现对灯光开关的自动控制。

3.通信模块选择：为了实现与其他智能设备的联动控制，本设计选择无线通信模块，如WiFi模块或蓝牙模块，通过与智能手机或其他智能设备的连接，实现远程控制和监控。

4.电路设计：根据单片机和传感器的工作电压和电流需求，设计合理的电源供应电路，并通过稳压电路确保电源的稳定性和可靠性。

同时，还需要设计合适的电路保护措施，如过流保护、过压保护等，以确保系统的安全性。

二、系统软件设计1.驱动程序设计：根据单片机的型号和外设资源，编写驱动程序来控制声音传感器和光线传感器，包括读取传感器的数据、校准传感器参数、设置传感器的工作模式等。

2.控制算法设计：根据传感器的数据和用户的设定要求，设计控制算法来实现灯光和声音的开关控制。

例如，当声音传感器检测到一定阈值以上的声音时，判定为开关声音，触发相应的操作。

3. 联动控制设计：通过通信模块与其他智能设备进行联动，实现更加智能化的控制。

例如，通过手机App来远程控制开关状态，或通过与家庭智能系统的连接，实现与其他设备的联动控制。

三、系统特色和优势1.智能化：基于声音和光线传感技术，实现智能感知和控制，提供更加智能便捷的开关控制方式。

2.节能环保：通过光线传感器检测周围的光强度，实现灯光的自动开关控制，节省电能消耗，降低对环境的影响。

3.安全可靠：设计合理的电路保护措施，确保系统的安全性和可靠性。

4.远程控制：通过与智能手机等设备的通信，实现远程控制和监控，提供更大的便利性和灵活性。

基于单片机智能衣柜开关门控制电路下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。

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分类号TP319 单位代码11395密级学号0805270106学生毕业设计（论文）题目基于AT89C51单片机的智能开关设计作者张三院(系) 能源工程学院专业测控技术与仪器指导教师赵鹏答辩日期2013年5月20日榆林学院毕业设计（论文）诚信责任书本人郑重声明：所呈交的毕业设计（论文），是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的成果。

毕业设计（论文）中凡引用他人已经发表或未发表的成果、数据、观点等，均已明确注明出处。

尽我所知，除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经公开发表或撰写过的研究成果。

对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。

本人毕业设计（论文）与资料若有不实，愿意承担一切相关的法律责任。

论文作者签名:年月日榆林学院本科毕业设计(论文)摘要智能开关的出现使人们能够更为便捷地控制家用电器，给人们的生活带来了极大的方便。

单片机以其功耗低，工作稳定，体积小等优点，广泛的应用于智能开关的主控制器。

本设计就基于AT89C51单片机的智能开关的工作原理和设计方法进行了系统的研究。

本设计以AT89C51单片机为核心，并结合外围元件如：蜂鸣器、继电器、DS18B20、数码管等设计出控制作息时间和空调温度监控及报警功能的智能开关。

利用Protel软件设计温度采集电路、报警电路、显示式电路等，运用Keil软件编程，利用Proteus仿真来实现其功能。

本设计灵活方便，修改简单，而且在使用过程中更加的安全节电，利用单片机监控实时温度，在一定程度上不仅完善了空调的功能，而且在很大程度上使空调的控制及操作得到了简化。

关键词：单片机；智能开关；DS18B20基于AT89C51单片机单片机的智能开关设计Design of Intelligent Switch Based on the AT89C51 MCUABSTRACTPeople can more easily control devices with the occurrence of the emergence of intelligent switches which has brought great convenience to people’s lives. The microcontroller is constantly been used, and it is more extensive, the reason lies in its low power consumption, easy to use, small size, some features. This design aims to do a systematic study of the emergence of intelligent switch which based on the AT89C51 MCU of design theory and method.the AT89C51 MCU play the core role in this design, and combined with peripheral components the buzzer, relays, the DS18B20, digital tube, etc. by which design the switch of control of the work and rest time and the air-conditioning temperature monitoring and alarm function of the intelligent. the design using Protel software design temperature data acquisition circuit alarm circuit, display circuit, the use of the Keil software programming, Proteus simulation to achieve its function. this design is flexible, simple to modify, and more secure in the process of using energy-saving microcontroller to monitor real-time temperature. To a certain extent, not only improve the function of the air conditioner, but also simplified the air conditioning control and operation of the air conditioning .Key words: MCU; Intelligent switch; DS18B20榆林学院本科毕业设计(论文)目录摘要 (I)ABSTRACT ..................................................................................................................... I I 1 绪论 (1)1.1本设计的意义 (1)1.2智能开关的发展现状 (1)1.3 本章小结 (2)2 智能开关的方案设计 (3)2.1 本设计的性能指标 (3)2.2 温度采集方式的选择 (3)2.3蜂鸣器的选择 (3)2.4继电器的选择 (3)2.5总体结构设计 (4)2.6 本章小结 (4)3 硬件电路设计 (4)3.1单片机最小系统设计 (5)3.1.1 AT89C51单片机简介 (5)3.1.2 时钟电路设计 (5)3.1.3 复位电路设计 (6)3.2电源电路设计 (7)3.3 温度采集电路设计 (8)3.3.1 温度传感器DS18B20简介 (9)3.3.2 温度采集接口设计 (11)3.4 报警电路设计 (11)3.5 显示电路设计 (12)3.6 键盘电路设计 (13)3.7 本章小结 (14)4 软件设计 (15)4.1主程序设计 (15)4.2时间控制程序设计 (16)4.3 温度报警程序设计 (16)4.4 四位数码管显示程序设计 (17)基于AT89C51单片机单片机的智能开关设计4.5 本章小结 (18)5 系统仿真 (20)5.1 proteus简介 (20)5.2 keil软件介绍 (20)5.3仿真过程 (20)6 总结 (22)参考文献 (23)致谢 (24)附录A 总原理图 (25)附录B 温度显示仿真图 (26)附录C 总程序 (27)榆林学院本科毕业设计(论文)1 绪论1.1本设计的意义现在的开关已经不能完成人们想要使它完成的某些功能，逐渐地，传统的开关会随着科技的进步慢慢地被人们所淘汰。

基于单片机的智能远程控制电子锁设计与实现一、设计方案1.1 系统结构设计基于单片机的智能远程控制电子锁系统由主控制模块、无线通信模块、电子锁模块和电源模块组成。

主控制模块采用STC12C5A60S2单片机，具备了性能稳定、资源丰富等特点。

无线通信模块采用Wi-Fi模块，用于实现远程控制功能。

电子锁模块采用电磁锁，具备了稳定、安全、可靠的特点。

电源模块采用稳压电源模块，用于为整个系统提供稳定的工作电压。

本系统的主要功能包括密码开锁、指纹识别开锁、远程控制开锁和实时监控等功能。

密码开锁通过键盘输入密码，系统进行匹配验证后实现开锁。

指纹识别开锁通过指纹传感器采集指纹信息，系统进行指纹识别后实现开锁。

远程控制开锁通过手机App发送开锁指令，系统通过Wi-Fi模块接收指令并实现开锁。

实时监控通过摄像头模块实时监测门锁状态，并将监控画面传输到手机App上，实现远程监控。

为了保障系统的安全性，本系统采用了多种安全措施。

密码开锁和指纹识别开锁需要经过严格的验证流程，确保只有授权用户才能开锁。

远程控制开锁需要通过手机App登录后方可发送开锁指令，防止未授权用户发送开锁指令。

系统还具备了防撬、防破坏等功能，确保门锁的安全性。

二、实现方案2.1 单片机程序设计主控制模块采用STC12C5A60S2单片机，使用C语言进行程序设计。

程序主要包括密码验证、指纹识别、远程控制、实时监控等功能的实现。

通过编写优质的程序代码，实现系统的各种功能，并确保系统的稳定性和可靠性。

2.2 无线通信模块设计无线通信模块采用Wi-Fi模块，通过与手机App通信，实现了远程控制开锁和实时监控功能。

通过编写手机App程序，与无线通信模块进行数据交互，实现了安全可靠的远程控制功能。

电子锁模块采用电磁锁，通过与主控制模块的连接，实现了对门锁的控制。

通过合理的驱动电路设计，确保电子锁的稳定性和可靠性。

电源模块采用稳压电源模块，为整个系统提供稳定的工作电压。

基于单片机的智能定时开关设计与仿真研究
周颖菲;黄资瀚;邹芝怡;杨怡恒;王廷军;邹旭
【期刊名称】《机械工程与技术》
【年(卷),期】2024(13)2
【摘要】智能定时开关随着智能化、自动化技术的快速发展受到了广泛的关注,其应用也越来越广。

本文针对需要自动定时开通关断的场景,设计了基于AT89C52单片机的智能定时开关,该设计通过两个按键实现定时开启、定时关闭功能,利用PWM控制技术,通过调节其占空比,使其输出不同的波形,驱动三极管的开通和关断,满足不同要求的智能开通和关断功能,提高了智能开关的稳定性。

利用Proteus软件进行了仿真实验,观测电平波形图,验证了该方法的有效性。

【总页数】8页(P71-78)
【作者】周颖菲;黄资瀚;邹芝怡;杨怡恒;王廷军;邹旭
【作者单位】上海电机学院电气学院;上海电机学院商学院;上海电机学院机械学院【正文语种】中文
【中图分类】TP3
【相关文献】
1.基于单片机控制的智能检测系统Proteus仿真设计研究
2.基于STC89C52单片机DS1302时钟芯片定时开关的设计与仿真
3.基于TRIZ理论及单片机的智能晾衣架控制系统设计及仿真
4.基于单片机的智能追光晾衣架的设计与仿真
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收稿日期：2023-03-16基金项目：福建省中青年教师教育科研项目（JAT220686）作者简介：王宾（1989-），男，福建三明人，讲师，硕士。

基于单片机的智能开关窗系统设计研究王宾（漳州职业技术学院智能制造学院，福建漳州363000）摘要：本文提出了一种基于单片机智能开关窗系统设计方案。

系统设计选用51单片机为控制核心部件，通过温湿度传感器DTH11检测环境信号，然后转化为电信号，并传输到单片机对检测信号进行判断，当达到开关窗条件时启动相应开关窗机制，系统将相关的控制信号进行可视化显示，提升系统的实用性。

系统设计的电路结构简单，通过proteus 软件进行仿真验证，对系统实施有很好的指导意义。

系统通过扩展接入端口和传感器模块功能得到增强，可与智能家居系统进行对接。

关键词：智能开关窗；温湿度传感器；单片机中图分类号：TN711；TP393文献标识码：A文章编号：1673-1603（2023）04-0064-07自动控制系统的不断普及，使得智能家居的概念深入人心。

智能家居系统利用物联网、无线通信、大数据及人工智能等技术，将大量的新技术应用到日常生活中，给人们的生活带来了很多便利［1］。

作为家居智能化的核心部分，智能控制系统的开发和建设是未来发展的必然趋势［2］。

但对于普通家庭来说，整体智能家居系统成本相对较高，智能家居的应用还比较少。

因此，开发一款针对性较强的智能开关窗系统具有实用价值，并且可与智能家居系统进行对接［3］。

单立军等［4］设计了一种基于STM32单片机的智能窗控制系统，实现了对窗户的智能化控制并提供了多种功能，但相应的系统设计比较复杂。

申赞伟等［5］设计了基于STM32的智能家居物联网系统，为设计智能家居系统提供了很好的研究思路。

梁明远等［6］设计了基于树莓派的智能家居系统，采用JavaScript 设计UI 图形界面，实现了远程控制家居设备。

乔宇等［7］在智能家居系统方面也做了大量研究。

基于单片机的家用智能开关窗装置的设计研究摘要：本文设计了一种以STC89C52单片机为核心的智能开关窗装置，该装置主要由温度检测模块、光敏检测模块、红外检测模块、显示模块、数据处理模块、电机驱动模块等组成。

该装置通过检测室内外温湿度等信号，能够在阴天下雨和黑天的条件下及时地关闭窗户，从而避免糟糕的天气带来的麻烦以及财物损失，满足了人们对智能、安全、高效的生活品质的追求。

关键词：单片机；温度检测；光敏检测；红外检测引言随着我国经济的迅速发展人民的生活水平日益提高，人们对健康的重视程度也不断提高，大多数人为了保持室内空气清新，会经常开窗通风。

但由于当今社会生活节奏快，人们工作繁忙，大多数人经常会忘记开关窗户，每逢天气突变，便会担心不已。

而且遇见大风天气，还会造成窗户以及室内贵重物品的损坏。

基于此，本文设计了一种家用智能开关窗装置。

本装置可以根据昼夜交替的不同、天气的变化，来智能控制窗户的开关。

当传感器检测到室外光强超过设定值时，会发送指令给控制单元及时的开关窗户，能够实现黑天或阴天下雨及时关窗，白天天气好时及时开窗通风。

该设计解决了人们不能及时开关窗的困扰，有效地利用了单片机在电子产品控制领域中的性能优势，满足了人们对高品质生活的追求。

1 硬件设计1.1硬件设计方案系统基于STC89C52单片机，由温度检测模块、光敏检测模块、红外检测模块、显示模块、数据处理模块、电机驱动模块等组成。

系统整体框架如图1所示：1.2 温度检测单元1.2.1 温度传感器的选用目前市场上各式各样的温度传感器有很多，包括电阻式温度检测器，热电偶，热敏电阻，红外线和半导体传感器。

DS18B20温度传感器是一种应用广泛并含有已校准数字信号输出的温度传感器，具有体积小，性价比高，精度高，抗干扰能力强的等优点，且接线方便，封装后可适用于多个场合。

所以本装置的温度检测模块设计采用的是DS18B20数字温度传感器。

1.2.2温度检测原理DS18B20主要由寄生电源、64位激光ROM和单线接口、高速暂存器、触发寄存器、温度传感器、存储与控制器、8位循环冗余校验码发生器组成，其内部框图如图2所示：低温度系数振荡器可以用来产生稳定的频率f,温度对于振荡频率的影响很小，高温度系数振荡器将被检测到的温度转化成相应的频率信号，随着温度的变化其振荡频率会发生明显的改变。