智能家居系统设计报告

设计报告智能家居控制系统 设计：刘东宇2013.04 1.摘要本设计为-智能家居控制系统，主要用于对家电的智能化控制和家庭防盗。采用用STC公司的 89C58RD+单片机为主控。实现的功能有： 1.实时显示时间和日历 2实时显示温度和湿度 3.可以对房间温度和湿度进行自动控制 4.具有声光防盗报警功能 5.无线控制功能 6.红外人体感应功能 7.低功耗模式（防盗模式）与正常模式任意切换 8.开机图片，程序在线下载等 9.测量水的温度2.引言随着科技的快速发展，家电都变得越来越智能化，各种各样的智能化家电改变了我们的生活方式，比如现在的全自动洗衣机，电饭煲，空调，云电视等。但是这种智能的程度还远远不够，这些东西还是需要我们人为的去控制，比如空调，增湿机等，它们不能根据环境的温度或湿度来对，环境温湿度进行自动调节。 随着生活水平提高，家庭的贵重物品也越来越多，家庭防盗也变的更加需要，以前防盗就仅仅只是一张防盗门，到现在防盗措施也应该随着科技的发展而提高，比如通过红外熱释敏人体感应模块作为报警触发器，这样防盗效果会得到一个很好的提升，本设计主要就是基于以上两个方面而设计的。 3.系统方案 硬件整体框图按键和无线控制部分时钟芯片继电器，蜂鸣器，led灯声光报警器部分液晶显示部分高精度水温传感器部分环境温湿度传感器，人体感应模块部分STC89C58RD+控制4.硬件系统设计1. DHT11芯片采集温湿度数据传输给单片机进行处理然后后显示在LCD12864液晶屏上，并可以通过设置温湿度上下阀值（可以通过按键调节）来控制房间内的温湿度（通过继电器来进行 控制）。 2. DS1302产生时钟数据传输给单片机进行处理然后显示在液晶屏上面，时间可以通过按键进行调节。 3. 在防盗模式（低功耗模式）通过HC-RS501人体感应模块对人体进行感应，如果有人进入，马上会发出声光报警，并且在液晶屏上面显示报警字样，进入防盗模式和退出防盗模式（消除报警）都可以通过按键进行控制，还可以通过4路遥控进行控制。 4. 通过DS18B20对水温数据进行采集然后传输给单片机进行处理，并显示在液晶屏上（精确度很高，精确达到0.1位）。整体电路图5.系统软件设计主程序流程图T0和T1中断程序程序采用模块化编程方式，对每一个独立芯片的驱动程序进行了封装，分别为:1.主程序 contest_10.c2.延时程序 delay_ms3 .DHT11温湿度传感器驱动程序 DHT11.c4 .DS18B20水温传感器驱动程序 DS18B20.c5.DS1302时钟芯片驱动程序 DS1302.c6.按键驱动程序 key.c7.LCD12864液晶驱动程序 LCD12864.c8.图片显示驱动 start_logo.c正常工作时，程序不断对时钟数据，水温数据，温湿度数据进行实时采集，并且显示在液晶上面，同时不断对温度和湿度，是否超过设定的阀值进行判断，如果超过阀值就会启动相应的继电器，控制相应的器件启动，小于时阀值则关闭器件。报警模式（低功耗模式），在该模式时，单片机和液晶进入休眠模式，整体功耗只有原来的1/10,电压 正常模式 报警模式（低功耗模式）电流 5.1v 152mA 14.8mA 4.9v 147mA 13.6 mA 单片机只能通过外部中断唤醒，INT0为退出报警模式和消除报警中断，INT1为报警中断。6.系统创新 1.通过DHT11对环境温度和湿度实时进行采集，并且可以自动的控制房间的温度和湿度。 2.用红外人体传感器和声光报警器相结合，构成家庭防盗报警器。 3通过无线电进行无线操控。 4.DS1302+LCD12864可调万年历。 5.进入防盗模式时系统自动进入低功耗模式，只有红外人体传感器和无线接收模块正常工作，耗电量仅为正常工作时的十分之一。 6.硬件和软件都是采用模块设计，对于程序模块化的编程方式，使得每一个模块有其独立的驱动程序，出现问题便于查找便于分级管理，且可移植性和可读强。对于硬件的模块设计，当硬件出现问题时方便查找问题和检修，或者直接更换该模块即可，不会对其他模块产生影响。 7.程序修改调试方便，可以直接通过stc下载器对单片机程序进行烧录，不需要把单片机从硬件电路中取下来进行烧录。7.总结 这是我第一次参加这种竞赛，通过这次竞赛确实学到了不少东西，之前有自己用单片机做过一些东西，不过大多是仿造别人做的，没有自己从硬件到软件设计过东西，这一次可以说硬件和软件都是从零开始，所以花了大量的时间，中间硬件出了不少问题，设计时没有考虑到电磁波的干扰问题，导致整个系统工作很不稳定（当时感觉束手无策，不知道该怎么办），后来通过询问一些电子工程师，知道可能是干扰的原因，然后自己通过百度，把很多减低干扰的方法都用上了），也通过这样学到不少消除干扰的方法，后来系统的稳定性得到了一定改善 ，但是由于是用洞洞板焊的所以有些干扰没有办法消除。对于这个系统仍然还有许多地方有待完善，或者说是改进，比如可以增加2.4G蓝牙模块或者是wifi模块，通过手机或者是互联网对家电进行控制。增加语音识别系统，这样就可以通过语音，对家电进行控制。对家庭电路的实时功耗进行检测并显