家用电器智能控制器的设计 张广涛

学院毕业设计（论文）题目家用电器多路定时控制器系统的设计信息与管理学院电气系二○○九届电气工程及其自动化专业姓名: LI 学号: 05DQ035指导教师摘要为了减少种类繁多的家用电器或办公电子设备的控制装置的数量，便于集中控制，方便实用人员的操作，这就需要一种功能更全的控制器。

以单片机AT89S51为核心的多路定时控制器，可以对多路家用电器进行定时开关控制，实现一个控制器可以控制多路用电设备，同时还具有时钟校准、时间显示、报警等功能，为以后实现网络控制的数字家庭提供一些基础。

本文通过按键调整当前时间并设定定时时间，再通过DS1307显示当前时间，设定定时时间后，LED显示倒计时，当定时时间到时，断开继电器并发出报警。

此定时器的特点具有：操作简单，功能实用；应用范围广，可同时控制多个电器；电子式定时时间精确，定时时间长。

关键词：单片机;时钟芯片;定时器AbstractIn order to reduce type many domestic electric appliances or work electronic installation control device quantity, is advantageous for the common control, facilitates the practical personnel's operation, this needs one kind of function entire controller. Take monolithic integrated circuit AT89S51 as the core multi-channel fixed time controllers, may carry on the time cut-out control to the multi-channel domestic electric appliances, realizes a controller to be possible to control the multi-channel current collector, meanwhile has the clock calibration, the time demonstrated, reports to the police and so on the functions, will realize the network control digital family for later to provide some foundations. This article and establishes fixed time the time through the pressed key adjustment current time, again through DS1307 demonstrated the current time, after the hypothesis fixed time , LED demonstrates the countdown, when fixed time the time at the appointed time, separates the relay and sends out reports to the police. This timer characteristic has: Operates simply, the function is practical; The application scope is broad, may simultaneously control many electric appliances; The electronic formula time is fixed time precise, the time is fixed time long.Key word：Monolithic integrated circuit; Clock chip ; Timer目录摘要 (I)Abstract (II)前言 (V)第1章绪论 (1)1.1设计要求 (1)1.2设计思路 (1)1.3硬件电路设计框图 (2)第2章单片机应用系统的硬件设计 (3)2.1单片机的选择 (3)2.2.时钟电路设计 (6)2.3复位电路设计 (6)2.4单片机最小应用系统 (7)2.5 LED显示电路设计与器件选择 (9)2.5.1 LED显示器的选择 (9)2.5.2 LED段驱动芯片的选择 (10)2.5.3 LED位驱动芯片的选择 (11)2.5.4 LED驱动电路与单片机的连接 (12)2.6蜂鸣器电路的设计 (13)2.7键盘电路设计与器件选择 (14)2.8串行接口RTC芯片DS1307及应用 (16)2.8.1 DS1307时钟芯片的引脚功能 (16)2.8.2 DS1307时钟格式和地址分配 (17)2.8.2.1 DS1307的内部寄存器与RAM地址分配 (17)2.8.2.2 时钟和日历格式 (18)2.8.2.3 DS1307芯片品与单片机的连接 (19)2.8.2.4 DS1307操作时序 (20)2.9控制输出电路的设计 (21)2.10本章小结 (22)第3章单片机应用系统的软件设计 (24)结论 (25)附录 (26)致谢 (35)参考文献 (36)前言“定时器”总的来说有两种类型。

基于PLC的智能家居控制系统设计摘要：随着人们对生活质量的不断要求，智能家居控制系统已经成为了当前家庭智能化的新趋势。

PLC技术是一种可编程逻辑控制器，广泛应用于机械控制等领域。

本文针对智能家居控制系统的需求，采用PLC 技术，设计了一种智能家居控制系统。

该系统包含多种智能设备，如照明设备、温度控制设备、门禁等，通过PLC控制器实现整个系统的智能控制。

本文详细论述了系统架构、硬件设计和软件设计等方面的内容，并通过实验验证了系统的可行性和稳定性。

最后，对未来的研究趋势和发展方向进行了探讨。

关键词：智能家居，PLC，控制系统，硬件设计，软件设计。

1. 引言随着经济水平的提高和科技的不断进步，人们对家庭生活的质量要求不断提高。

智能家居控制系统应运而生。

智能家居控制系统是通过物联网技术将各种家用设备（如照明、空调、窗帘等）集成起来，并通过自动化控制技术实现统一管理和控制的一种系统。

其中，PLC技术具有可编程性强、运行稳定、易于维护等优点，成为了智能家居控制系统中不可或缺的一部分。

本文基于PLC技术，设计了一种智能家居控制系统。

通过PLC控制器对各个智能设备进行集成和控制，实现智能家居系统的智能化管理。

本文将详细介绍系统的架构、硬件设计和软件设计等方面内容，通过实验验证了系统的可行性和稳定性。

最后，本文还对未来的研究趋势和发展方向进行了探讨。

2. 智能家居控制系统架构智能家居控制系统架构图如图1所示。

<img src="https://i.imgur/4ZY4QJI.png" alt="图1 智能家居控制系统架构图" width="600"/>图1 智能家居控制系统架构图该系统由智能设备、PLC控制器、PC终端和手机APP四部分组成。

其中，智能设备包括照明设备、温度控制设备、门禁等，通过PLC控制器进行集成和控制。

用户可以通过PC终端或手机APP对智能家居系统进行远程控制和管理。

家用电器中的智能控制技术应用随着技术的不断发展，家用电器逐渐变得智能化。

智能控制技术被广泛应用于家用电器中，让人们的生活更加方便和舒适。

本文将从智能家电的起源、发展和应用进行讨论，以及介绍一些目前市场上较为成熟的智能家电产品。

1. 智能家电的起源和发展智能家电作为智能家居的重要组成部分，起源可以追溯到上世纪90年代。

当时，英国公司Metropolis推出了一款可以远程控制家电开关的产品。

此后，智能家居的概念逐渐流行起来，智能化趋势也在家电领域逐渐落地。

随着各种智能家电产品的涌现，智能控制技术也在不断地发展。

智能控制技术从最初的单一应用向多个设备的全面控制转变。

从单纯的单个电器产品向整个家居电器系统的智能化打造。

智能控制技术可以更加有效地满足人们的生活需求，让生活更加美好。

2. 智能家电的应用智能家电已经广泛地应用于生活中的各个方面，如娱乐、厨房、洗衣、空调等。

下面我们来仔细了解一下。

2.1 娱乐领域现在，越来越多家庭都拥有了智能电视和音响设备。

通过使用智能控制技术，人们可以使用手机对所有设备进行远程操控，包括打开电视机或音响，切换频道，调节音量等等。

智能电视还可以支持应用下载、定制开屏和观看历史记录等功能，让人们的娱乐生活更加智能化。

2.2 厨房领域在厨房里，智能控制技术的应用很多。

具有智能功能的冰箱可以监控食品过期日期，水果蔬菜的保鲜期等等；智能烤箱可以定时关闭，确保食物的烹饪效果和美味程度；智能餐具消毒柜可以自动计算杀菌时间和温度，保证餐具的清洁卫生。

这些智能家电的出现，极大地方便了人们的生活。

2.3 洗衣领域对于家庭的衣物清洗，智能控制技术也推出了很多实用的产品。

例如，智能洗衣机可以自动识别衣服的种类和大小，控制用水量和洗涤时间，实现更加科学的清洗方式。

智能干衣机可以根据不同的天气和湿度进行自动调整和控制，洗好衣服后不用人工晾晒，自动烘干，更加方便。

2.4 空调领域在夏季，空调作为家庭空气调节的主要设备，智能空调的出现让更多人体验到了“温度定制”的舒适感受。

计算机控制技术课程设计智能温度控制器设计院系：班级：姓名：学号：日期：1、功能描述本控制器可实时测量现场温度，并根据温度情况和人为设置情况调节现场温度，其中人为设置可通过操作按键完成；根据实际温度设置了4~20mA标准电流输出通道，便于远程传输；另外，本系统还具有温度超越界限时的报警功能。

2、工作使用说明2.1 系统总结构框图图1.系统结构框图3、各部分电路设计3.1 温度测量通道如图2所示，1路热电阻、4路热电偶和多路选择开关CD4052、CD4051的组合，可实现5路温度测量的随意切换（其中多路开关的控制由P2^5~P2^0口经74LS373锁存器控制）；由热电偶、热电阻产生的电压信号经仪用放大电路放大、线性光耦隔离后，送入模数转换器ICL7135；ICL7135与单片机的连接采用了不常用的串行接收方式，而ICL7135的串行接法是通过计脉冲数的方法来获得测量转换结果的。

由其时序分析可知，在ICL7135工作过程中的去积相，其脉冲数与转换结果具有一一对应关系。

通过单片机的定时器T0来计脉冲器。

由于，定时器T0所用的CLK频率是系统晶振频率的1/12。

因此可利用单片机的ALE信号作为ICL7135的脉冲（CLK）输入。

至此，便可找到定时器所使用的频率与单片机系统晶振频率的关系，以及ICL7135所需的频率输入与单片机系统晶振频率的关系。

为了使定时器T0的计数脉冲的ICL7135工作所需的脉冲同步，可以将ICL7135的BUSY信号接至P3.2（INT0）引脚上，并且将定时器T0的选通控制信号GATE倍1。

此时定时器T0是否工作将受BUSY信号的控制。

当ICL7135开始工作时，也就是ICL7135的BUSY信号跳高时，定时器T0才开始工作，且定时器T0的TH0、TL0所记录的数据与ICL7135的测试脉冲存在一定的比例关系。

要得到测量脉冲的个数，只需将定时器所记录的脉冲个数除以2即可。

而要得到A/D转换结果所对应的脉冲数则应用测量脉冲的个数减去10001。