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1、 学号： 常 州 大 学 毕业设计（论文）（2012届）题 目 学 生 学 院 专业班级 校内指导教师 专业技术职务 校外指导老师 专业技术职务 二一二年六月基于51单片机的智能家居系统设计摘 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，设计的智能家居系统是以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
2、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，实现对家居的智能控制。关键词：传感器信号处理；键盘控制；报警IIBased on 51 SCM intelligent household system designAbstract: Intelligent home furnishing as family information realization way, has become an important part in the development of social informatization
3、, network because of its great application prospect, is the intelligent home furnishing industry is in the process of developing a practical breakthrough, intelligent home furnishing industry development has great sense. In this paper, based on the easy implementation convenient operation, close to
4、the use of the design concept, design of intelligent home furnishing system is based on AT89C51control device, the two part through a wireless communication module for data exchange. Host is the core part of the system, through the keyboard input module of the system of temperature and humidity for
5、initialization, and the use of LCD display module on the indoor condition real-time display, this part also has a temperature and humidity control and gas valve switch control function, the abnormal condition, system through sound and light alarm module alarm, to achieve intelligent control of home
6、furnishing.Key words: Sensor signal processing, the keyboard control , alarm 目 次摘 要I目 次III1 绪论11.1课题背景11.2 课题研究的意义；国内外研究现状和发展趋势11.2.1 课题研究的意义11.2.2 国内外研究现状和发展趋势11.3 论文的研究内容32系统简介42.1 STC89C52单片机介绍42.1.1 89C52 简介42.1.2 89C52引脚42.2 DS1302时钟芯片62.2.1 DS1302 简介62.3 DS18B20温度传感器72.3.1 DS18B20的主要特征82.3.2 D
7、S18B20工作原理82.4 1602LCD显示器82.4.1 1602简介92.5热释电红外传感器123.系统软、硬件设计133.1硬件设计133.1.1 最小系统模块133.1.2 红外接收模块143.1.3 温度传感器模块143. 1.4 LCD模块163.1.5 键盘模块173.1.6 DS1302时钟芯片173.1.7 整体原理图193.2.1 keil uVision2新建项目与编辑203.2.2 keil uVision2编译与调试运行223.2.3 软件设计程序流程图233.2.4软件设计程序代码及分析264.系统测试284.1设计效果284.2测试过程以及产生的误差284.2
8、.1测试过程284.2.2 产生的误差284.3调试错误及处理情况285 结论与展望295.1 结论295.2 展望29参 考 文 献31致 谢32附 录33 常州大学本科生毕业设计（论文） 1 绪论1.1 课题背景随着电子信息技术和计算机网络技术的发展，实现家居信息化、网络化是当前智能家居系统发展的新趋势。报警系统作为智能家居系统的一个重要组成部分，其性能的好坏直接关系到整个智能家居系统的优劣。目前，智能化已经成为自动化领域的发展趋势和显著标志，并且推动智能功能迅速扩展到仪器、仪表等设备中去，使设备智能化。随着科技的进步和人民生活水平的提高，居民对住宅的功能、质量提出了更高的要求。智能家居以
9、其安全舒适、服务完善而深受住户的喜爱。随着人们生活水平的提高，其室内环境质量控制越来越引起社会各界的广泛关注。“据世界银行估计，中国每年因室内空气污染所造成的经济损失约32亿美元。另根据国际有关组织调查统计，世界上30%的建筑物中存在有害于健康的室内空气。这些有害气体已经引起全球性的人口发病率和死亡的增加。室内环境污染已经列入对公众健康危害最大的五种环境因素之一。”因此，对室内环境的检测有着极其重要的现实意义，同时映射出本设计有着极其广阔的市场前景。 因此，进行室内环境检测是很有必要的，通过科学的检测方法可以使业主们了解装饰后的环境是否达到环保要求，以规避环境污染的风险，使业主们能及时有效地对
10、不合格的空气质量进行治理和整改，以达到放心地居住和生活在一个良好的环境中。1.2 课题研究的意义；国内外研究现状和发展趋势1.2.1 课题研究的意义 随着人们对居住环境要求的不断提高，家居智能化已经成为住宅发展的必然趋势。自从1984年在美国康涅迪格州诞生了世界上最早的智能建筑，之后加拿大、欧洲、澳大利亚和东南亚等经济比较发达的国家也先后提出了智能家居的概念，即将家庭中各种通讯设备、家用电器和家庭安防装置通过家庭网络连接到一个家庭智能化系统上进行集中的或异地的监控，并保持这些家庭设施与住宅环境的和谐与协调。在我国智能家居也在逐渐升温，但智能家居始终没有真正的走进人们的生活，主要是因为目前它在价
11、格、实用性和功能的丰富程度上存在着一定的问题。所以开展本课题的研究具有人性化和个性化的特点，也是智能家居的意义所在。1.2.2 国内外研究现状和发展趋势智能家居的发展分为三个阶段： 首先是家庭电子化阶段，这个时期主要是面向单个的电器，家庭电器之间并没有形成网络，亦没有大的联系。 其次是住宅自动化阶段，这个时期是面向功能的阶段，一部分的家庭电器之间形成了简单的网络，主要是为了实现某个特定单一的功能，例如单一的自动抄表功能。最后是家居智能化阶段，这个时期是面向系统设计的阶段，系统通过家庭分布总线把住宅各种与信息相关的通信设备、家用电器、报警装置并到网络节点中进行集中的控制、管理，保持家电与环境的协
12、调，提供生活、工作、学习以及娱乐的各种优质服务，营造一种温馨舒适的家庭氛围。智能家居控制系统提供高效、舒适的家居环境，确保住户的生命财产安全；集中或远程调节家居环境的温度，湿度以及风的速度等，同时检查空气成分，提高空气质量；调节音响，电视等娱乐措施，愉悦心情；合理利用太阳能和周遭环境的变化，尽可能的节约能耗，达到合理利用资源；提供现代化的通信、信息服务。（1）国内发展现状20世纪90年代后期，我国的智能小区日益兴起。众所周知，我国的智能化住宅建设最早起于上海、广州和深圳等沿海城市，并逐渐向内陆发展。在97香港回归之际，在建设部“97跨世纪住宅小区案竞赛活动”中，上海中皇广场被建设部科技委员会列
13、为全国首家“智能住宅示范工程”，揭开了全国智能小区发展的序幕。1999年，建设部勘察设计司、建设部住宅产业化办公室联合组织实施全国住宅小区智能化技术示范工程，标志着我国住宅小区智能化进入了一个新阶段。随后信息化走进了千家万户，由国家经贸委牵头成立了家庭信息网络技术委员会，而信息网络技术体系研究及产品开发被列为了国家技术创新的重点专项计划。目前为止，我国将有70%以上的家庭拥有Internet入网设备，大中城市中50%的住宅要实现智能化。（2）国外发展现状1984年，世界上第一幢智能建筑在美国康涅迪格洲落成，这栋意义非凡的建筑只是对一座旧式大楼的一定程度的改造而完成的。它只是采用计算机系统对大楼
14、的空调、电梯、照明等设备进行监控，并提供语音听信、电子邮件、情报资料等方面的信息服务。2000年，新加坡有近30个社区的约5000户家庭采用了这种家庭智能化系统，而美国的安装住户高达4万户。2003年，网络化家居的建设带来了高达4500亿美元的市场价值，这其中有3700亿美元是智能家电硬件产品的价值，剩余的不分则是软件和技术支持服务的费用。在智能家居系统研发方面，美国及一些欧洲国家一直处于领先地位。近年来，以美国微软公司以及摩托罗拉公司等为首的一批国外知名企业，先后跻身于智能家居的研发中。例如：微软公司开发的“梦幻之家”。摩托罗拉公司开发的“居所之门”、IBM公司开发的“家庭主妇”等均已日趋成熟的技术强占家具市场。此外，日韩新等国的龙头企业纷纷致力于家居智能
