毕业设计(论文)-基于AT89C52单片机的家居系统设计.doc

广东农工商职业技术学院毕业论文（设计）题 目 智能家居系统控制设计 姓 名 XXX XXX 专 业 电子信息工程技术 年级班级 2011级1班 学 号 XXXX XXXX 指导教师 XXX 完成日期 2014年4月 目录引言5第一章 概论61.1智能家居背景61.2智能家居应用61.3智能家居发展前景6第二章 系统总体设计72.1智能家居控制系统模块功能72.1.1 门禁系统模块72.1.2家电控制模块82.1.3安防系统模块82.1.4 远程控制模块82.1.5 GUI界面模块82.2 智能家居系统的总体概述82.3系统架构图92.4功能设计92.4.1室温控制92.4.2灯光控制102.4.2.1入户门、楼梯、厕所102.4.2.2 大厅集中遥控、按键控制102.4.3空调控制112.4.4窗户控制112.4.5安防控制112.4.6遥控控制122.4.7模式控制12第三章 系统实现技术123.1硬件设计123.1.1最小系统模块123.1.1.1STC89C52RC单片机概述123.1.1.2主要特性如下：133.1.1.3最小系统图133.1.2MQ-2烟雾气敏传感器模块143.1.2.1产品概述143.1.2.2应用范围143.1.2.3模块特色143.1.2.4原理图和实物图143.1.3HC-SR501人体红外感应模块153.1.3.1产品概述153.1.3.2应用范围153.1.3.3模块特点153.1.3.4原理图和实物图163.1.4火焰传感器模块163.1.4.1模块概述163.1.4.2应用范围163.1.4.3主要特性173.1.4.4工作原理173.1.4.5实物图与功能173.1.5 DHT11温湿度模块173.1.5.1 DHT11产品概述173.1.5.2应用领域183.1.5.3 DHT11 模块参数如下：183.1.5.4应用信息183.1.5.5模块特点193.1.5.6原理图和实物图203.1.6DS1302实时时钟模块203.1.6.1 DS1302产品概述203.1.6.2应用领域203.1.6.3主要的性能指标203.1.6.4原理图和实物图213.1.7LCD ILI9325液晶屏模块213.1.7.1 ILI9325产品概述213.1.7.2原理图和实物图243.1.8键盘控制模块243.1.9AD模块253.1.10声音报警电路253.1.11灯光警示电路263.2系统设计273.2.1家居布线系统273.2.2家庭安防系统273.3系统软件设计273.3.1主程序流程图273.3.2中断函数流程图27第四章性能测试与分析274.1系统开发工具274.1.1Proteus仿真软件274.1.2keil编写软件284.2环境搭建284.2.1驱动程序的安装284.2.2 keil开发环境的安装284.2.3单片机调试工具的安装294.3系统技术294.4远程控制29第五章结论29总结29系统的优缺点29谢辞30参考文献30引言21世纪是信息化的世纪，智能化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。本文介绍的数字化家居控制系统可以使得人们可以通过无线模块、红外遥控在任何时候对家中的一些电器（空调、灯光）、窗户、家庭环境进行远程控制；此外，该系统还可使家庭具有报警、自动和远程监控等多种功能，如果不幸出现某种险情，第一时间获得报警信息通知，以便进一步采取行动。舒适、时尚和安全的家居生活是社会进步的标志，智能家居控制系统能够给家庭带来快捷、舒适、方便和安全等，使人们尽享高科技带来的简便而时尚的现代生活。本系统采用单片机STC89C52作为主控器件，为控制终端，并采用包括红外遥控、按键、界面显示等在内的多个控制源来控制家用电器，硬件由单片机扩展的存储器、输入/出设备以及各种实现单片机系统控制要求的接口电路和有关的外围电路芯片或部件组成。在单片机应用系统开发的过程中，应不断程序调试，协调地进行硬件设计，以提高工作效率。远程控制是基于无线模块，红外遥控来对系统中各种模块进行控制，实现一机在手，远程监控，方便、快捷控制。在设计本系统时，面对各种检测对象和大量控制单元，需要利用各种接口标准和MCU进行连接，再经过MCU进行数据处理，实现实时测控。而此时采用单片机来实现智能家居控制系统不仅具有采集控制方便、简单、灵活等优点，而且可以大幅度提高采各模块和芯片的协调性，从而大大提高系统的可利用性。第一章 概论1.1智能家居背景智能家居是以住宅为平台，利用综合布线技术、网络通信技术、 智能家居-系统设计方案安全防范技术、自动控制技术、音视频技术将家居生活有关的设施集成，构建高效的住宅设施与家庭日程事务的管理系统，提升家居安全性、便利性、舒适性、艺术性，并实现环保节能的居住环境。家居智能化技术起源于美国，实现网络系统中的各个设备便可实现资源的共享，以成为一些家庭使用。因其布线简单、功能灵活，扩展容易而被人们广泛接受和应用。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、高效和节能。智能家居概念的起源很早，但一直未有具体的建筑案例出现，直到1984年美国联合科技公司（United Techno1ogies Building System）将建筑设备信息化、整合化概念应用于美国康乃迪克州（Conneticut)哈特佛市（Hartford）的CityPlaceBuilding时，才出现了首栋的“智能型建筑”，从此揭开了全世界争相建造智能家居的序幕。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、室内外遥控、窗帘自控、防盗报警等的智能控制，使其能够按照人们的设定工作运行，本系统是实现智能化与远程控制是智能家居的两大特点，使生活更加舒适、便利和安全。随着新技术和自动化的发展，传感器的使用数量越来越大，功能也越来越强，各种传感器都已经标准化、模块化这给智能家居控制系统的设计提供极大方便。1.2智能家居应用应用于高档住宅建筑、高档商务建筑、豪华别墅、高级酒店、高档运动场馆、高档小区及医院病房的智能型控制系统。1.3智能家居发展前景随着智能家居的迅猛发展，越来越多的家居开始引进智能化系统和设备。智能化系统涵盖的内容也从单纯的方式向多种方式相结合的方向发展。但较之于欧美发达国家，我国的我国智能家居系统起步稍晚，所以目前市场主流的产品（系统）还无法很好地解决产品本身与市场需求的矛盾，使得智能家居市场的僵冰还没有被完全打破，所以很大程度上阻碍了智能家居产业的发展。据市场调研显示，只有智能家居交互平台才是最好的手段之一。智能家居交互平台是一个具有交互能力平台，并且通过平台能够把各种不同的系统、协议、信息、内容、控制在不同的子系统中进行交互、交换。它具有如下特点：1、每个子系统都可以脱离交互平台独立运行智能家居交互平台中，各个子系统在脱离交互平台时能够独立运行，如果楼寓对讲、家庭报警、各种电器控制、门禁、家庭娱乐等等。个子系统在交互平台管理下运行，平台能采集各子系统的运行数据，系统的联动。2、智能终端（触摸屏）仅做为各子系统的显示、操作界面 整个系统在平台的控制、管理下运行，智能终端（触摸屏）仅做为各子系统的显示、操作界面，多智能终端配置容易可行。同时，可以记录各子系统的运行数据、为系统运行优化、自学习提供依据。交互平台，平台可以记录存储各系统的运行数据，对系统的运行可以提供有效的历史数据，同时可以根据历史的运行数据，总结出主人的使用习惯和某种规律，让系统能够自学习。3、多种控制手段在日常家居生活中，为了使我们对家庭的控制系统能随时掌控、需要的信息随时获取，操作终端的形式非常重要，多种形式的智能操作终端是必不可少如：智能遥控器、移动触摸屏、电脑、手机、PDA等。第二章 系统总体设计2.1智能家居控制系统模块功能智能家庭控制系统的主要功能包括门禁系统模块、家电控制模块、安防系统模块、远程控制模块、GUI界面模块。 2.1.1 门禁系统模块（1）门禁的控制，按照预先所设定的程序，通过按键对继电器设备的开、关进行控制 2.1.2家电控制模块(1)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。(2)照明设备的监视、调节和控制按照预先设定的程序，分别对楼梯灯、房间和客厅照明设备的开、关进行控制。(3)窗帘的控制，按照预先设定的程序，对窗帘的开启/关闭进行控制。2.1.3安防系统模块（1）烟雾气敏传感器的监视，调节和控制按照预先设定的程序，分别对整栋楼内进行实时监视。（2）火焰传感器的监视，调节和控制按照预先设定的程序，分别对整栋楼内进行实时监视。（3）人体红外感应的监视，调节和控制按照预先设定的程序，分别对整栋楼内进行实时监视。 2.1.4 远程控制模块（1）无线遥控控制，调节和控制按照预先设定的程序，对门禁、家电、安防进行控制及数据采集。（2）按键控制，调节和控制按照预先设定的程序，对门禁、家电、安防进行控制及自动监视。2.1.5 GUI界面模块（1）显示本系统的题目，制作者，时间，温湿度值，实现实时监视。2.2 智能家居系统的总体概述本系统采用单片机STC89C52作为主控器件，并采用包括无线遥控、按键、界面显示等在内的多个控制源来控制家用电器、门禁等，硬件由单片机扩展的存储器、输入/出设备以及各种实现单片机系统控制要求的接口电路和有关的外围电路芯片或部件组成。通过无线遥控对空调、照明、门禁和窗户进行实时远程控制，通过DHT11温湿传感器模块、DS1302实时时钟模块采集的信息源、制作名称、制作者信息显示在界面上，实现实时自动监视。2.3系统架构图根据设计要求，系统功能包括了主控中心MCU、家电系统控制、远程控制系统、按键控制系统、安防监控系统，LCD液晶显示。远程控制系统家电系统控制主控中心MCU安防监控系统按键控制系统LCD液晶显示2.4功能设计 2.4.1室温控制室内设置温湿传感器采集当前的温湿信息，送到采集模块中进行转换，由MCGS组态软件进行分析，通过与预设值的对比，当湿度达到一定度数时，实现控制报警。当温度达到一定度数时，实现对冷水机组的水阀开度，使室温保持在一个恒定的范围。同时为了方便控制，MCGS组态软件会将采集到的温度值发送到ILI9325液晶屏上显示出来。 2.4.2灯光控制实现对全宅灯光的智能管理，可以用遥控等多种智能控制方式实现对全宅灯光的遥控开关，调光，全开全关及“会客、影院”等多种一键式灯光场景效果的实现；并可用定时控制、红外感应控制等多种控制方式实现功能，从而达到智能照明的节能、环保、舒适、方便的功能。无线控制无线控制的结构，大体上与传统的家装布线方式一样，摇控开关直接控制灯光，中控主机发射无线信号控制开关的工作状态。优点：1、控制：就地控制、多点控制、遥控控制、区域控制等。2、安全：通过弱电控制强电方式，控制回路与负载回路分离。3、简单：智能灯光控制系统采用模块化结构设计，简单灵活、安装方便。4、灵活：根据环境及用户需求的变化，只需做软件修改设置就可以实现灯光布局的改变和功能扩充。 2.4.2.1入户门、楼梯、厕所入户门、楼梯、厕所设置设置红外感应器，也同时设定光敏二极管来开关感应器电源。在白天亮时，入户门、楼梯、厕所的感应器电源关闭；在黑夜时，入户门、楼梯、厕所的感应器电源打开，当有人上下楼梯、进入户门和厕所时，红外感应器就感应到进行灯光打开，同时也可以通过感应开关来控制灯光，灯光过后会自动延时熄灭。 2.4.2.2 大厅集中遥控、按键控制大厅集中无线遥控、按键来控制大厅全部灯光系统，直达主卧室的灯光系统，实现远程控制。2.4.3空调控制电器控制采用弱电控制强电方式，即安全又智能，可以用遥控、定时等多种智能控制方式实现对在家里饮水机、插座、空调等进行智能控制，避免饮水机在夜晚反复加热影响水质，在外出是断开插排通电，避免电器发热引发安全隐患；以及对空调地暖进行定时或者远程控制，让主人后马上享受舒适的温度和新鲜的空气。优点：1、方便：就地控制、场景控制、遥控远程控制等。2、控制：通过红外或者协议信号控制方式，安全方便互补干扰。3、健康：通过智能检测器，可以对家里的温度、湿度、亮度进行检测，并驱动电器设备自动工作。4、安全：系统可以根据生活节奏自动开启或关闭电路，避免不必要的浪费和电气老化引起的火灾。2.4.4窗户控制电动窗帘采用步进电动机来控制模式，用遥控来控制电动窗帘打开与关闭多少，即安全又智能，让主人后马上享受舒适的温度的阳光。2.4.5安防控制随着人们居住环境的升级，人们越来越重视自己的个人安全和财产安全，对人、家庭以及住宅的小区的安全方面提出了更高的要求；同时，经济的飞速发展伴随着城市流动人口的急剧增加，给城市的社会治安增加了新的难题，要保障小区的安全，防止偷抢事件的发生，就必须有自己的安全防范系统，人防的保安方式难以适应我们的要求，智能安防已成为当前的发展趋势。1在每个与室外接触的窗户处安装红外感应探测器，当有人非法入侵时，系统会立刻以鸣笛，拨打预设电话的方式进行报警。2院落的四个拐角架设四台摄像机，实时监控，记录院内的情况。3厨房煤气泄漏报警、烟雾报警。优点：1、安全：安防系统可以对陌生人入侵、煤气泄漏、火灾等情况提前及时发现并通知主人；2、简单：操作非常简单可以通过遥控器或者门口控制器进行布防或者撤防。2.4.6遥控控制不论在家里的哪个房间，用一个遥控器便可控制家中所有的照明、窗帘、空调、音响等电器。例如，看电视时，不用因开关灯和拉窗帘而错过关键的剧情；卫生间的换气扇没关，按一下遥控器就可以了，遥控拉帘或卷帘时，可以调行程，遥控百页帘时可以调角度。2.4.7模式控制1.设置情景面板，可实现对全宅指定区域内灯光，空调/采暖系统、安防系统等的控制。2.可设置“手动模式”，完成撤防、开启大厅灯光、开启指定区域空调、采暖系统。3.可设置“外出模式”按键：完成安防设防，关闭全宅灯光、空调等工作。第三章 系统实现技术3.1硬件设计 3.1.1最小系统模块 3.1.1.1STC89C52RC单片机概述STC89C52RC单片机是宏晶科技推出的新一代高速/低功耗/超强抗干扰的单片机，指令代码完全兼容传统8051单片机，12时钟/机器周期和6时钟/机器周期可以任意选择。STC89C52芯片 共40引脚，18脚是通用I/O接口（p1.0p1.7），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 INT0中断0、INT1中断1，14,15:计数脉冲T0 T1 16,17:WR写控制RD读控制输出端) ,18,19脚:晶振谐振器，20脚接地线，2128 p2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:ALE/PROG 地址锁存器31:EA rom取指令控制器，电源+5V。 3.1.1.2主要特性如下：1.增强型8051单片机，6时钟/机器周期和12时钟/机器周期可以任意选择，指令代码完全兼容传统8051.2.工作电压：5.5V3.3V（5V单片机）/3.8V2.0V（3V单片机）3.工作频率范围：040MHz，相当于普通8051的080MHz，实际工作频率可达48MHz4.用户应用程序空间为8K字节5.片上集成512字节RAM6.通用I/O口（32个），复位后为：P1/P2/P3/P4是准双向口/弱上拉，P0口是漏极开路输出，作为总线扩展用时，不用加上拉电阻，作为I/O口用时，需加上拉电阻。7.ISP（在系统可编程）/IAP（在应用可编程），无需专用编程器，无需专用仿真器，可通过串口（RxD/P3.0,TxD/P3.1）直接下载用户程序，数秒即可完成一片8.共3个16位定时器/计数器。即定时器T0、T1、T29.外部中断4路，下降沿中断或低电平触发电路，Power Down模式可由外部中断低电平触发中断方式唤醒10.通用异步串行口（UART），还可用定时器软件实现多个UART11.工作温度范围：-40+85（工业级）/075（商业级）3.1.1.3最小系统图3.1.2MQ-2烟雾气敏传感器模块 3.1.2.1产品概述MQ-2气体传感器所使用的气敏材料是在清洁空气中电导率较低的二氧化锡(SnO2)。当传感器所处环境中存在可燃气体时，传感器的电导率随空气中可燃气体浓度的增加而增大。使用简单的电路即可将电导率的变化转换为与该气体浓度相对应的输出信号。 MQ-2气体传感器对液化气、丙烷、氢气的灵敏度高，对天然气和其它可燃蒸汽的检测也很理想。这种传感器可检测多种可燃性气体，是一款适合多种应用的低成本传感器。 3.1.2.2应用范围用于家庭和工厂的气体泄漏监测装置，适宜于液化气、丁烷、丙烷、甲烷、烟雾等的探测； 3.1.2.3模块特色1.有DO开关信号（TTL）输出和AO模拟信号输出；2.TL输出有效信号为低电平。（当输出低电平时信号灯亮，可直接接单片机或继电器模块）3.拟量输出电压随浓度越高电压越高。4.液化气，天然气，城市煤气，烟雾有较好的灵敏度。5.具有长期的使用寿命和可靠的稳定性6.快速的响应恢复特性 3.1.2.4原理图和实物图 3.1.3HC-SR501人体红外感应模块 3.1.3.1产品概述HC-SR501是基于红外线技术的自动控制模块，采用德国原装进口LHI778 探头设计，灵敏度高，可靠性强，超低电压工作模式，广泛应用于各类自动感应电器设备，尤其是干电池供电的自动控制产品。 3.1.3.2应用范围1.安防产品2.人体感应玩具3.人体感应灯具4.工业自动化控制等 3.1.3.3模块特点1、全自动感应:人进入其感应范围则输出高电平， 人离开感应范围则自动延时关闭高电平，输出低电平。2、光敏控制（可选择，出厂时未设）可设置光敏控制，白天或光线强时不感应。3、温度补偿(可选择，出厂时未设)：在夏天当环境温度升高至3032，探测距离稍变短，温度补偿可作一定的性能补偿。4、具有感应封锁时间(默认设置:2.5S 封锁时间)：感应模块在每一次感应输出后（高电平变成低电平），可以紧跟着设置一个封锁时间段，在此时间段内感应器不接受任何感应信号。此功能可以实现“感应输出时间”和“封锁时间”两者的间隔工作，可应用于间隔探测产品；同时此功能可有效抑制负载切换过程中产生的各种干扰。(此时间可设置在零点几秒几十秒钟)。5、微功耗:静态电流50 微安，特别适合干电池供电的自动控制产品。6、输出高电平信号：可方便与各类电路实现对接。3.1.3.4原理图和实物图3.1.4火焰传感器模块3.1.4.1模块概述火焰传感器是由各种燃烧生成物、中间物、高温气体、碳氢物质以及无机物质为主体的高温固体微粒构成的。火焰的热辐射具有离散光谱的气体辐射和连续光谱的固体辐射。3.1.4.2应用范围1.各种火焰2.火源探测 3.玩具3.1.4.3主要特性1、具有信号输出指示灯；2、单路信号输出，输出信号可以直接接单片机 IO 口；3、OUT 口输出高低电平信号，高电平为 3.8V，低电平为 0V；4、灵敏度可调（精调），调节火焰检测范围；5、电路板输出OUT 标识为开关量，可直接接单片机IO 口，无火焰时输出高电平指示灯灭，有火焰时输出低电平，指示灯亮，响应时间2s；6、用于火焰检测，可检测760纳米1100 纳米范围内的热源，火焰探测角度为60范围；3.1.4.4工作原理当遇到火时，红外传感器就会感应，通过芯片处理传感器模块就会输出低电平，在同电传感器常态时输出高电平。3.1.4.5实物图与功能3.1.5 DHT11温湿度模块 3.1.5.1 DHT11产品概述DHT11数字温湿度传感器是一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器。它应用专用的数字模块采集技术和温湿度传感技术，确保产品具有极高的可靠性与卓越的长期稳定性。传感器包括一个电阻式感湿元件和一个NTC测温元件，并与一个高性能8位单片机相连接。因此该产品具有品质卓越、超快响应、抗干扰能力强、性价比极高等优点。每个DHT11传感器都在极为精确的湿度校验室中进行校准。校准系数以程序的形式储存在OTP内存中，传感器内部在检测信号的处理过程中要调用这些校准系数。单线制串行接口，使系统集成变得简易快捷。超小的体积、极低的功耗，信号传输距离可达20米以上，使其成为各类应用甚至最为苛刻的应用场合的最佳选则。3.1.5.2应用领域1、暖通空调 2、测试及检测设备3、气象站 4、家电5、湿度调节器 6、医疗7、除湿器3.1.5.3 DHT11 模块参数如下：1 .可以检测周围环境的湿度和温度2. 传感器采用 DHT113. 湿度测量范围：20%-95%（0 度-50 度范围）湿度测量误差：+-5%4. 温度测量范围：0 度-50 度 温度测量误差：+-2 度5.工作电压 3.3V-5V6.输出形式 数字输出3.1.5.4应用信息1.工作与贮存条件超出建议的工作范围可能导致高达3%RH的临时性漂移信号。返回正常工作条后，传感器会缓慢地向校准状态恢复。要加速恢复进程/可参阅7.3小节的“恢复处理”。在非正常工作条件下长时间使用会加速产品的老化过程。2.暴露在化学物质中电阻式湿度传感器的感应层会受到化学蒸汽的干扰，化学物质在感应层中的扩散可能导致测量值漂移和灵敏度下降。在一个纯净的环境中，污染物质会缓慢地释放出去。下文所述的恢复处理将加速实现这一过程。高浓度的化学污染会导致传感器感应层的彻底损坏。3.恢复处理置于极限工作条件下或化学蒸汽中的传感器，通过如下处理程序，可使其恢复到校准时的状态。在50-60和70%RH的湿度条件下保持 5小时以上。4.温度影响气体的相对湿度，在很大程度上依赖于温度。因此在测量湿度时，应尽可能保证湿度传感器在同一温度下工作。如果与释放热量的电子元件共用一个印刷线路板，在安装时应尽可能将DHT11远离电子元件，并安装在热源下方，同时保持外壳的良好通风。为降低热传导，DHT11与印刷电路板其它部分的铜镀层应尽可能最小，并在两者之间留出一道缝隙。5.光线长时间暴露在太阳光下或强烈的紫外线辐射中，会使性能降低。6.配线注意事项DATA信号线材质量会影响通讯距离和通讯质量,推荐使用高质量屏蔽线。3.1.5.5模块特点1.相对湿度和温度测量 2.全部校准，数字输出3.卓越的长期稳定性 4.无需额外部件5.超长的信号传输距离 6.超低能耗7.完全互换3.1.5.6原理图和实物图 3.1.6DS1302实时时钟模块3.1.6.1 DS1302产品概述DS1302 是 DALLAS 公司推出的涓流充电时钟芯片，内含有一个实时时钟/日历和 31 字节静态 RAM通过简单的串行接口与单片机进行通信。实时时钟/日历电路提供秒、分、时、日、日期、月、年的信息，每月的天数和闰年的天数可自动调整，时钟操作可通过 AM/PM 指示决定采用 24 或 12 小时格式。DS1302 与单片机之间能简单地采用同步串行的方式进行通信，仅需用到三个口线（1）RES（复位），（2）I/O（数据线），（3）SCLK（串行时钟）。时钟/RAM 的读/写数据以一个字节或多达 31 个字节的字符组方式通信DS1302 工作时功耗很低，保持数据和时钟信息时功率小于 1mW。3.1.6.2应用领域电话、传真、便携式仪器以及电池供电的仪器仪表。3.1.6.3主要的性能指标1.实时时钟具有能计算 2100 年之前的秒、分、时、日、日期、星期、月、 年的能力，还有闰年调整的能力2.31x8 位暂存数据存储 RAM3.串行 I/O 口方式使得管脚数量最少4.宽范围工作电压：2.05.5v5.工作电流：2.0V 时,小于 300nA6.读/写时钟或 RAM 数据时，有两种传送方式：单字节传送和多字节传送（字符组方式）7.8脚 DIP 封装或可选的 8脚 SOIC 封装（根据表面装配）8.简单 3 线接口9.与 TTL 兼容（Vcc=5V）10.可选工业级温度范围-40+853.1.6.4原理图和实物图 3.1.7LCD ILI9325液晶屏模块3.1.7.1 ILI9325产品概述MPU 系统接口( MPU System Interface )ILI9325 有一个16位的变址寄存器（IR）、一个18位的写数据寄存器（WDR）和一个18位的读数据寄存器（RDR）。变址寄存器（IR）存储来自控制寄存器和内部的GRAM的指令信息。写数据寄存器（WDR）用来暂时存储要被写到控制寄存器和内部的GRAM中的数据。读数据寄存器（RDR）用来暂时存储从GRAM中读取的数据。MPU中要写入内部GRAM的数据，首先写到写数据寄存器（WDR），然后再又内部操作自动的写到内部的GRAM 中。要读取的数据要通过读数据寄存器（RDR）从内部GRAM 中读取。因此无效数据将被读到数据总线，当ILI9325从内部的GRAM中读取第一个数据的时候，有效数据将在ILI9325进行了第二次读操作之后被读出。寄存器在寄存器执行时间中会被连续的写入数据，除非在振荡器起震的时候执行了0个循环。并行RGB接口( Parallel RGB Interface )ILI9325根据外部的接口和显示移动图片的情况提供了并行的RGB接口和VSYNC(垂直同步)接口。当RGB接口被选择，显示操作将和外部提供的信号 VSYNC,HSYNC,DOTCLK 同步.在RGB模式,根据使能信号的极性（高电平或是低电平）数据（DB17-0）将会根据这些同步信号被写入 来阻止在数据更新的时候屏幕闪烁。在VSYNC模式，显示操作和内部的时钟同步，除了帧同步之外，帧同步操作是是和VSYNC信号同步的。显示数据经过系统接口被写入内部GRAM，在这种情况下，有写入数据到内部RAM 中的方法和速度，详细情况见“外部显示接口”（ External Display Interface）。ILI9325可以通过指令 允许在外部显示接口和系统接口之间切换，所以最合适的接口可以根据屏幕上显示的图片的种类（静止的或移动的）来选择。RGB接口 通过写所有的显示数据到内部的RAM，允许转移数据 ，当在移动的图片更新帧的时候，有益于在低功耗的情况下移动显示图片。位操作（ Bit Operation ）ILI9325支持 一个写数据屏蔽功能为以位为单位选择写数据到内部的RAM和一个逻辑/比较操作功能写数据到GRAM,仅当遇到比较数据和比较寄存器位的情况下可以使用，具体见 图片操作功能（“Graphics Operation Functions”）变址计数器 （ Address Counter (AC) ）变址计数器 (AC) 给一个变址给内部的GRAM,当指令寄存器在变址计数器中设置一个RAM变址时，它会被写到指令寄存器。变址信息从IR中送到AC,当写数据到内部GRAM时，AC中变址会自动的加一或者减一。单变址功能允许数据写在用户在GRAM设定的任意一个变址相应的矩形区域内。图片RAM( Graphics RAM (GRAM) )GRAM是以位模式数据存储172,820 (240 x 320x 18/8) 字节18位每像素的图片RAM灰度级电压产生电路（Grayscale Voltage Generating Circuit）灰度级电压产生电路产生一个液晶驱动电压，根据设定在Y-修正寄存器中的灰度级数据，从而显示出262,144 种颜色 具体的见“Y-修正寄存器” 章节定时控制器（Timing Controller）定时控制器为操作内部的电路产生一个定时信号，例如内部GRAM。显示操作的定时 例如RAM 读操作和内部定时操作如从MPU中存取数据.（后面的不知道怎么翻译）振荡器（Oscillator (OSC)）ILI9325利用内部的震荡电阻产生一个RC震荡，帧速率根据寄存器的设置而被调整。LCD驱动电路（LCD Driver Circuit）ILI9325 的驱动电路由720个源驱动源(S1 S720)和320个门驱动。当720位数据输入的时候，显示模式将会被锁存，锁存数据控制源驱动并且产生一个驱动波。门驱动扫描门垂直输出的VGH或VGL级别。3.1.7.2原理图和实物图3.1.8键盘控制模块键盘采用4*4矩阵键盘,键值读取方法采用扫描法，端口使用P1口，其中P1.0P1.3做列线，P1.4P1.7做行线，在对行、列扫描之前，先会扫描整个P1口，当读到有键按下才，会去具体扫描行与列。3.1.9AD模块由于STC89C52芯片没有AD转换模块，故而采用PCF8591T芯片来实现AD与DA转换功能的，它有4路模拟输入，1路模拟输出，一个I2C-BUS接口，3个给硬件地址编程的脚。通过I2C总线与处理器通信，其价格低廉，接口简单，转换控制容易等优点，在单片机应用系统中得到了广泛的应用。其引脚定义如下：AIN0AIN3：模拟输入（A/D 转换）。 AOUT：模拟输出（D/A转换）。 A0-A2：硬件设备地址。 GND：电源负极地。 VREF：参考电压输入。 EXT:振荡器输入时，内部/外部的切换开关。 OSC: 振荡器输入/输出。 SCL: I2C BUS 时钟输入。 SDA:I2C BUS 数据输入/输出。AGND:模拟地,摸拟信号和基准电源的参考地。3.1.10声音报警电路高音报警电路选用12V的高音喇叭作为报警装置，使用SS8050大功率三极管做驱动电路，当SPK为高电平时，三极管导通。反之则截至。本系统中经过软件设置使报警器真实模拟了声音频率均匀拉高，还原、再拉高的过程。形成频率在9761945Hz之间平滑递增的声音效果。实现报警器声音非常逼真。3.1.11灯光警示电路灯光警示电路选用12V的炫目灯做灯光警示电路，因炫目灯在正常工作状态下电流比较大，所以这里选用使用继电器控制其开关的方案,照样使用三极管驱动继电器工作。并联在线圈的两端的是续流二极管，线圈在通过电流时，会在其两端产生感应电动势。当电流消失时，其感应电动势会对电路中的原件产生反向电压。当反向电压高于原件的反向击穿电压时，会把原件如三极管，等造成损坏。续流二极管并联在线两端，当流过线圈中的电流消失时，线圈产生的感应电动势通过二极管和线圈构成的回路做功而消耗掉。丛而保护了电路中的其它原件的安全。在电路中反向并联在继电器或电感线圈的两端，当电感线圈断电时其两端的电动势并不是立即消失，此时残余电动势通过一个二极管释放，起这种作用的二极管叫续流二极管。3.2系统设计本智能家居系统包含的主要子系统有：家居布线系统、中央控制管理系统、家居照明控制系统、家庭安防系统、家庭环境控制系统等八大系统。3.2.1家居布线系统家居布线系统支持语音/数据、家庭自动化、安防等多种应用的布线系统，这个系统也就是智能化住宅布线系统。3.2.2家庭安防系统门磁开关、紧急求助、烟雾检测报警、燃气泄露报警、碎玻探测报警、红外微波探测报警等安防系统，基本可以分为两个块，1、是监控录像2、防闯入报警 3、环境监控3.3系统软件设计3.3.1主程序流程图3.3.2中断函数流程图第四章性能测试与分析4.1系统开发工具4.1.1Proteus仿真软件 Proteus软件是英国Labcenter electronics公司出版的EDA工具软件。它不仅具有其它EDA工具软件的仿真功能，还能仿真单片机及外围器件。它是目前最好的仿真单片机及外围器件的工具。Proteus是世界上著名的EDA工具(仿真软件)，从原理图布图、代码调试到单片机与外围电路协同仿真，一键切换到PCB设计，真正实现了从概