智能家居毕业设计说明书.docx

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1、智能家居毕业设计说明书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进展的重要构成部分，物联网因其巨大的应用前景，将是智能家居产业进展过程中一个比较现实的突破口，对智能家居的产业进展具有重大意义。本文基于容易实现，方便操作,贴近使用的设计理念，使用STC89C52单片机为操纵核心，为操纵终端，并使用包含红外遥控、按键、Web界面等在内的多个操纵源来操纵家用电器。本文的二至四章描述了整个设计的软、硬件部分的具体实现，第五章是根据设计好的功能搭建了一个具体的环境实例。关键词：物联网、智能家居、单片机、STC89C52.多源操纵AbstractSmartHomeastheimp1ementmo

2、deofFami1yInformationhasbecomeanimportantpartofthesocia1informationdeve1opment.Thenetworkingbecauseofitshugeprospecttodeve1op.Itwi11bearea1wayduringtheSmartHomesdeve1opment.Networkingmeansa1ottotheSmartHome.Thisartic1ebaseonthedesignconceptoftryingtouseeasiestwaytode1iverhand1eandc1osingtouse.Wetake

3、theSTC89C52asthecontro1coreofthedesign.There1ayasthecontro1termina1mean.Whi1eWea1sousethetraredremotecontro1keywebpageetctocontro1thehomeapp1iances.Twotofourchaptersofthispaperdescribesthedesignofsoftwareandhardwaretoachievethespecific.ChapterVisbasedonfeaturesdesignedtobui1daspecificenvironmentinst

4、ance.Keyword：NetworkingInte11igentHome、Microcontro11erSTC89C52mu1ti-sourcecontro1目录摘要错误!未定义书签。Abstract2第1章背景41.1 智能家居的概念412物联网的出现413智能家居操纵系统功能5第2章总体设计62.1整体介绍62.2系统设计方案62. 3功能设计：62. 3.1多源操纵63. 3.2室温操纵64. 3.3灯光操纵75. 3.4光线操纵76. 3.5模式操纵7第3章硬件设计86.1 最小系统模块86.2 串口模块83. 3红外接收模块83.4 传感器模块93.5 1CD模块93.6 键盘模

5、块103.7 继电器模块103.8 AD模块113.9 串口转以太网模块12第4章软件系统设计144. 1STC89c52开发工具介绍141. 1.1kei1UViSion2新建项目与编辑144. 1.2kei1UViSiOn2编译与调试运行154. 1.3程序烧写164.4 单片机总操纵流程图174.5 键盘与红外遥控键位功能174.6 Web软件开发工具简要介绍184.4.1Ec1ipse184.4.2tomcat184.5Web端网页界面设计19第5章环境实例搭建225.1实例环境选择225.2实例环境布置225.2.1所控电器225.2.2布线225.2.3操纵模式235.2.4远程操

6、纵23第6章总结25谢辞26参考文献27附录：单片机操纵程序错误!未定义书签。第1章背景1.1智能家居的概念智能家居（SmartHome）是以家为平台，兼备建筑、自动化，智能化于一体的高效、舒适、安全、便利的家居环境。家居智能化技术起源于美国，最具代表性的是XTO技术，通过XTO通信协议，网络系统中的各个设备便可实现资源的共享。因其布线简单、功能灵活，扩展容易而被人们广泛同意与应用。至今,XTO技术产品的销售已超过两亿个，仅在美国一个国家，便有超过600万个家庭在使用。自动化的智能家居不再是一幢被动的建筑，相反，成了帮助主人尽量利用时间的工具，使家庭更为舒适、安全、高效与节能。智能家居是现代社

7、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操纵，使其能够按照人们的设定工作运行，而不论距离的远近。智能化与远程操纵是智能家居的两大特点。目前.，已经有越来越多的机构与个人开始了对智能家居的研究随着网络技术的进展，特别是无线网络的进展，网络化智能家居系统可提供遥控、家电（空调，热水器等）操纵、照明操纵、室内外遥控、窗帘自控、防盗报警、电话远程操纵、可编程定时操纵及计算机操纵等多种功能与手段，使生活更加舒适、便利与安全。12物联网的出现物联网是在计算机互联网的基础上，利用RFID、无线数据通信等技术，构造一个覆盖世界上万事万物的InternetofThings:

8、在这个网络中，物品（商品）能够彼此进行“交流”,而无需人的干预。事实上质是利用射频自动识别（RFID）技术，通过计算机互联网实现物品（商品）的自动识别与信息的互联与共享。物联网概念的问世，打破了之前的传统思维。过去的思路一直是将物理基础设施与IT基础设施分开，一方面是机场、公路、建筑物，另一方面是数据中心,个人电脑、宽带等。而在物联网时代,钢筋混凝土、电缆将与芯片、宽带整合为统一的基础设施，在此意义上，基础设施更像是一块新的地球。故也有业内人士认为物联网与智能电网均是智裁地球的有机构成部分。物联网把我们的生活拟人化了，万物成了人的同类。在这个物物相联的世界中，物品能彼此“交流”，无需人的干预。

9、能够说，这是一个智能化的世界。智能家居是物联网最生活化的应用之一：窗帘能够自动感知光线而关闭；空调更“听话”了，天热它会把温度调低，太潮就会自动抽湿灯也明白节能了，房间里没人会自动灭掉。如此等等，不一而足。物联网的应用竟已经很广泛，遍及智能交通、环境保护、公共安全、平安家居、智能消防、工业监测、环境监测等领域。物联网繁多的应用，造就了一个庞大的产业链，从互联网、电脑、手机、天线等IT通讯领域，到智能卡、芯片、传感器、红外线产品等工业领域，再到冰箱、电视机等制造领域，环环相扣，商机巨大。美国独立市场研究机构FORESTER预测，到2023年全球“物物互联”业务(即物联网业务)，与“人与人通信”业

10、务(即互联网业务)之比将达到30：I0专家估计，中国物联网整体产业在2015年将超过一万亿元规模，2050年传感器在生活中将无处不在。能够想见，物联网进展到一定阶段，家中的电器能够与外网连接起来，通过传感器传达电器的信号。厂家在厂里就能够明白你家中电器的使用情况，也许在我们之前就明白家中电器的故障。某一天突然有维修工上门告诉家中空调有问题，我们还惊异地不相信。13智能家居操纵系统功能智能家庭操纵系统的要紧功能包含家庭设备自动操纵、家庭安全防范二个方面。其中家庭设备自动监控包含电器设备的集中、遥控、远距离异地(通过电话或者Internet)的监视、操纵及数据采集。(1)家用电器的监视与操纵，按照

11、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与操纵。(2)热能表、燃气表、水表、电度表的数据采集、计量与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、调节与操纵，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、调节与操纵。(4)照明设备的监视、调节与操纵按照预先设定的时间程序，分别对各个房间照明设备的开、关进行操纵，并可自动调节各个房间的照度。(5)窗帘的操纵，按照预先设定的时间程序，对窗帘的开启/关闭进行操纵。第2章总体设计2

12、.1整体介绍本次设计以使用STC89C52芯片为操纵核心，红外、温度、光敏等传感器为环境信息采集源，以Web操纵为辅助，来制作一个智能家居操纵系统。在原有的机械式按键开关的基础上，使用无线遥控器与Web网页远程操纵,来操纵家用电器（如日光灯、空调、门禁等），实现了远距离，多角度对家用电器进行开关操纵。此外在本次设计中，使用多种传感器相结合，并由智能MCU根据所设置的情景模式来对家用电器进行自动化操纵，如自动给开空调降温，自动开启室内照明，自动调节卧室光线等。2.2系统设计方案根据设计需要，系统包含了核心操纵模块、Web服务器设备，WebHTM1模块、红外遥控模块、1CD显示模块、传感器模块、继

13、电器模块、按键模块、子门禁报警模块，等等。系统的整体框图如图1所示。图1系统整体框图2.3.2室温操纵通过温度传感器（如图2）采集当前的温度信息，送到核心操纵设备中，由其MCU进行分析，通过与预设值的对比，决定控温设备的开关，使室温保持在一个恒定的范围。同时为了方便操纵，MCU会将采集到的温度值发送到1CDI602液晶屏上显示出来。图2温度传感器DS18B20图3光敏传感器i的值才液晚还是I3所示）去采集当前光线f,中的MCU明白当前的环境）关灯，是开窗帘还是关窗帘等。2.3.4光线操纵光线的调控方法有很多。常见的有可变电阻调光、调压器调光法、脉冲占空比调光法、脉冲调频调光法、调节高频逆变器供

14、电电压调光法等。其中相对1ED调光应用较为多的是脉冲脉冲占空比调光,其优点有，不可能产生任何色谱偏移、能够有极高的调光精确度、能够与数字操纵技术相结合来进行操纵、即使在很大范围内调光，也不可能发生闪烁现象、更不可能发生过热等问题。因此在本次设计中，使用PwM技术，用单片机输出一定占空比的矩形波，当需要1ED变亮，则将占空比调大。2.3.5模式操纵模式操纵，就是将几种电器集中在一起操纵，比如把灯全关、把窗帘全开，这时假如用手动去逐一开关就会显得比较繁琐，假如把灯全关、窗帘全开设定为一种模式，当有这种需要时就启动这种模式，这样往常繁琐的操纵就会变成一步到位，同时这种操纵方式用程序实现起来也较为容易

15、。但其中的模式不必太多，以免使系统的操作变得复杂，在具体的设计只需将常用的几种情况（场景）设为固定的模式来操纵即可，在本次设计中有自动模式、手动模式、开关模式，其中自动模式是MCU根据预设与传感器自动操纵电器。手动模式则包含有全开模式、全关模式、睡眠模式，其中唾眠模式是开空调、灯2光线逐步变暗、其他电器关。开关模式是指对电器单独进行开与关的操纵。第3章硬件设计3.1最小系统模块最小系统WC；-232标OV电压STC89C52芯片共40引脚,8脚是通用I/O接口(P1(TP1.7),9脚rst复位键,10、11脚RXD串口输入、TXD串口输出，1219脚:p3接口(12,13脚INTO中断0、INT1中断114,15:计数脉冲TOT116,17:WR写操纵RD读操纵输出端),18,19脚：晶振谐振器,20脚接地线,2r28p2接口高8位地址总线29:psen片外rom选通端,单片机对片外rom操作时29脚(PSen)输出低电平30:A1E/PROG地址锁存器31:EArom取指令操纵器，电源+5V。32串匚串口准串口设i1、符2、只3、片V+、V-4、功耗低，典型供电电流5mA5、内部集成2个RS-232C驱动器图5串口模块