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1、 北京航空航天大学第十一届“电子创新大赛”学生参赛论文1第第*届届“*”学生制作作品竞赛论文学生制作作品竞赛论文项 目 编 号 院（系）名 称 * 专 业 名 称 * 作 者 姓 名 * 学 号 * 指 导 教 师 北京航空航天大学第十一届“电子创新大赛”学生参赛论文2基于单片机的智能家居系统基于单片机的智能家居系统* * * *北京航空航天大学第十一届“电子创新大赛”学生参赛论文3摘要摘要智能家居最终的目的是让家庭更舒适、更安全、更环保。随着人类应用需求和电子设备的不断发展,今天的智能家居系统有能力实现更加丰富的内容,系统也越来越复杂。智能家居的基本功能可以满足安全(防盗、火灾、煤气)、网络
2、服务、医疗服务、家具电器自动控制管理系统等等。目前市场上的智能化主要体现在某一方面如扫地机器人等。未能做到在全方位家居提供智能化服务，这在一定程度上带来了不便性，给市场推广造成了阻力，本作品旨在从智能家居的“智能化”特点，解决系统在实际应用中的几个痛点，实现对智能家居系统的未来发展方向的展望。本系统基于 STC89C52 单片机。该芯片是 STC 公司生产的一种低功耗、高性能CMOS8 位微控制器，具有 8K 字节系统可编程 Flash 存储器。这款芯片在功能、能耗、价格上达到了较好的平衡，是本系统很好的选择。本文首先对于智能家居系统进行了分析，然后根据单片机的特点和实际的可操作性给出了总体模
3、块安排，并按照设计目标依次讨论了照明、温度、门锁等功能的实现过程。并为将来的升级预留了接口。最后本文还对已经完成的设计进行了总结，还研究了系统进一步的发展方向关键词：关键词：智能家居 STC89C52 自动控制 北京航空航天大学第十一届“电子创新大赛”学生参赛论文4目录摘要.3关键词：.31.1 智能家居系统发展现状.51.2 智能家居控制系统功能.5二 总体设计.62.1 整体介绍.62.2 系统设计方案.62.3 功能设计.62.3.1 温度探测模块.62.3.2 密码锁模块.72.3.3 红外遥控模块.92.3.4 LCD 模块.152.3.5 最小系统模块.16三 环境搭建.173.1
4、 实例环境选择.173.2 环境布置.173.2.1 电器.173.2.2 布线.17参考文献.19北京航空航天大学第十一届“电子创新大赛”学生参赛论文5一 绪论智能家居是近年来的市场热点。本文以智能家居系统为研究对象，给出了基于89C52 单片机的智能家居系统的设计和实现。本章首先对市场上智能家居系统发展现状进行了阐述，而后，给出了本文研究的目的和意义。1.1 智能家居系统发展现状智能家居系统发展现状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，使其能够按照人们的设定工作运行，而不论距离的远近。智能化与远程控制是智能家居的两大特点。目前，
5、已经有越来越多的机构和个人开始了对智能家居的研究 随着网络技术的发展，特别是无线网络的发展，网络化智能家居系统可提供遥控、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、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 智能家居控制系统功能智能家居控制系统功能智能家庭控制系统的主要功能包括家庭设备自动控制、家庭安全防范二个方面。其中家庭设备自动监控包括电器设备的集中、遥控、远距离异地(通过电话或 Internet)的监视、控制及数据采集。(1)家用电器的监视和控制，按照预先所设定程序的要求对热水器、微波炉、视像音响等家用电器进行监视和控制。(
6、2) 热能表、燃气表、水表、电度表的数据采集、计量和传送根据小区物业管理的要求所设置数据采集程序，通过传感器对热能表、燃气表、水表、电度表的用量进行自动数据采集、计量，并将采集结果远程传送给小区物业管理系统。(3)空调机的监视、调节和控制，按照预先所设定的程序，根据时间、温度、湿度等参数对空调机进行监视、调节和控制。(4)照明设备的监视、调节和控制按照预先设定的时间程序，分别对各个房间照明设备的开、关进行控制，并可自动调节各个房间的照度。(5)窗帘的控制，按照预先设定的时间程序，对窗帘的开启/关闭进行控制。北京航空航天大学第十一届“电子创新大赛”学生参赛论文6二二 总体设计总体设计2.1 整体
7、介绍整体介绍本次设计以 STC89C52 芯片为控制核心，温度，湿度等传感器为环境信息采集源，以 Web 控制为辅助，来制作一个物联网空调监控系统。在原有的机械式按键开关的基础上，采用无线遥控器与 Web 网页远程控制，来控制空调机组（如风机，加湿器，风阀等） ，实现了远距离，多角度对空调机组进行实时控制。此外在本次设计中，采用多种传感器想结合，智能根据各传感器采集的数值进行自动化控制，如自动开关风机，智能调节冷冻水量，自动调节风阀开度等。并能够实现故障诊断，提供报警，数据实时数据与历史数据查询并 Excel 表输出。2.2 系统设计方案系统设计方案根据设计要求，系统提供了包括了核心控制模块，
8、Web 服务器，Web HTML 模块，数据采集模块，继电器模块，按键模块，报警模块，等等。系统的整体框图如图 1 所示。2.3 功能设计功能设计2.3.1 温度探测模块温度探测模块通过温度传感器（如图 2）采集当前的温度信息，送到采集模块中进行转换，由单片机中的模块函数处理，并将得到的温度值传递给 LCD 显示函数，LCD 显示函数控制LCD 液晶屏幕显示出“温度”等字样该模块的具体流程图如下：DS18B20 数字温度传感器接线方便，封装成后可应用于多种场合，如管道式，螺纹式，磁铁吸附式，不锈钢封装式，型号多种多样，有 LTM8877，LTM8874 等等。主要根据应用场合的不同而改变其外观
9、。封装后的 DS18B20 可用于电缆沟测温，高炉水循环测温，锅炉测温，机房测温，农业大棚测温，洁净室测温，弹药库测温等各种非遥控器发送信号红外传感器接收信号单片机得到遥控指令房间照明北京航空航天大学第十一届“电子创新大赛”学生参赛论文7极限温度场合。耐磨耐碰，体积小，使用方便，封装形式多样，适用于各种狭小空间设备数字测温和控制领域。技术性能如下、 独特的单线接口方式，DS18B20 在与微处理器连接时仅需要一条口线即可实现微处理器与 DS18B20 的双向通讯。 、测温范围 55+125，固有测温分辨率 0.5。、支持多点组网功能，多个 DS18B20 可以并联在唯一的三线上，最多只能并联8 个，实现多点测温，如果数量过多，会使供电电源电压过低，从而造成信号传
