基于单片机的智能家居控制系统设计

1、基于单片机的智能家居控制系统设计摘要“智能家居控制系统”是以单片机为控制核心，通过红外遥控模块遥控单片机实现室温实时测量、时间日期显示、以及控制家庭用电器开关通断来实现家用电器自动控制的功能。其中温度测量是通过DS18B20芯片实现，日期时间是通过DS1302实现，家用电器开关通断是通过继电器实现，各项数据通过LCD1602液晶显示屏显示。该系统可以远程方便地控制家用电器的工作状况，既可以提升家居安全性、便利性、舒适性，又能实现环保节能的居住环境。是未来家电控制发展的主要趋势。本文首先针对课题背景设计了一套总体的系统框图与方案，然后根据系统框图将系统分为控制、红外、时钟、温度、继电器和显示六个

2、模块。分别针对后五个模块进行电路介绍、原理分析及软件设计，并用控制模块将这五个模块整理、整合到一个系统中成为最终的智能家居控制系统。本课题借助Proteus软件进行电路仿真，Keil软件进行程序设计编译，使用STC-ISP软件将程序烧录至单片机中，最终成果是使用MX-51开发板，外加SRD-05VDC型号继电器实现的。最终成果现象为开机后液晶显示屏上显示当前日期、时间、环境温度以及当前工作的继电器编号，遥控器按“1”、“2”、“3”键分别控制继电器1、2、3的通断，按奇数次为通电，按偶数次为断电，继电器之间工作独立。关键词：STC89C5常片机；甩8电器；DS18B20DS1302红外模块；L

3、CD1602AbstractThekernelcontrolofIHCS(IntelligentHomeControlSystem)isSTC89C52.Itcanmeasurethecurrenttemperature,calculateDateandTime,controlelectricalcomponentsswitchingtorealizelong-distancedominatingtheelectricalcomponentsbyusingtheinfraredmodulecontrollingtheSTC89C52.Currenttemperaturemeasuringisr

4、ealizedbyDS18B20,whiledateandtimedisplayingisrealizedbyDS1302.Electricalcomponentsswitchingisdecidedbyelectromagneticrelay,whenalloftheinformationanddataisdisplayedbyLCD1602.Thesystemmayhavealong-distancecontrolofelectricalcomponents.Itnotonlywillimprovethesafety,convenience,comfortofourlivingcondit

5、ion,butalsocanitsavetheenergytobeanenvironmentalfriendlylivingstyle.Itisthemaintendencyofthefutureelectricitycontrol.ItwasfirstlyintroducedinthisessaythattheIHCSblockdiagramandprogram.Itdividingthesystemintocontrollingmodule,infrared,timing,temperature,electromagneticrelayanddisplaymodule.Andintrodu

6、cingthecircuit,analyzingthetheory,designingthesoftwareofthemexceptcontrollingmoduleonebyone.Afterthat,controllingmoduleconnectsthisfivemodulesintoasystem,thenbirthstheIHCS.Inthisessay,itprojectbackgroundoftheproductionandtheconceptandsenseofIHCS.Intheessay,itissimulatedbyProteus,theprogramisdesigned

7、byusingKeil,thelastbutnottheleastisthatitdownloadsthesoftwarebySTC-ISPintoMX-51developmentboardanddebugs.Thefinalresultiswhenitisstartingup,theLCD1602displaysthecurrenttimedate,time,environmenttemperatureandthecurrentworkingelectromagneticrelays"number.Theremotecontrolbutton'1','2&#

8、39;,'3'separatelycontrolsnumber1,2,3electromagneticrelay.Whenpushingoddtimes,theelectromagneticrelayconnects,whenpushingeventimes,theelectromagneticrelaybreaks.Differentelectromagneticrelaysworkseparately.Thekeywords:STC89C5/inglechip;Electromagneticrelay;DS18B20DS1302analyzemodule;LCD1602第1

9、章绪论11.1 课题背景与意义11.2 智能家居控制系统的定义分析及应用价值21.2.1 智能家居控制系统的定义及分析21.2.2 应用价值的SWOT分析21.3 本文的主要工作和内容31.3.1 本文主要工作归纳31.3.2 本文内容分布4第2章智能家居控制系统的总体设计12.1 系统的总体设计及系统框图12.2 方案选择12.2.1 智能家居控制模块方案选择12.2.2 红外模块方案选择12.2.3 时钟模块方案选择22.2.4 温度模块方案选择22.2.5 电磁继电模块方案选择22.2.6 显示模块方案选择22.3 本章小结3第3章智能家居控制系统的硬件电路设计43.1 红外模块电路设计

10、43.2 时钟模块电路设计53.3 温度模块电路设计73.4 电磁继电模块电路设计93.5 液晶模块电路设计103.6 本章小结12第4章智能家居控制系统的软件设计134.1 系统整体设计思想及主程序流程图134.2 程序子模块说明154.2.1 红外模块程序154.2.2 DS1302时钟模块程序184.2.3 DS18B20温度模块程序214.2.4 LCD1602液晶模块程序234.3 本章小结24第5章系统的方案实现与调试265.1 程序编写与仿真265.1.1 程序编写软件Keil265.1.2 仿真软件Proteus265.1.3 仿真结果275.2 程序下载275.2.1 程序下

11、载软件275.2.2 程序下载过程275.3 调试结果29结论31附录错误!未定义书签。基于单片机的智能家居控制系统设计基于单片机的智能家居控制系统设计第1章绪论1.1课题背景与意义现今社会，物联网是新一代信息技术的重要组成部分，是继互联网的又一大社会趋势，也是信息化”时代的重要发展阶段，而顾名思义，物联网其实就是物物相连的互联网1。无论是在生活、工作还是学习中，物联网都在为人类生活的安全、便捷、舒适做出奉献。而智能家居是物联网中不可或缺的一部分，智能家居是在互联网的影响下物联化的体现。智能家居作为物联网最典型的一个实例，利用物联网理论基础，将家居中的各种设备，如安防系统（智能门禁防盗）、光线

12、系统（智能照明遮阳）、温控系统（智能空调电暖）、影音系统（智能电视音箱）、厨房系统（智能烹饪消毒）、卫生间系统（智能淋雨洗衣）、环境监测（智能数据）等连接到一起，提供防盗报警、环境监测、温度控制、远程软件家电控制、远程电话控制、红外遥控转发以及可编程定时控制等多种功能和手段。与当下普通家居相比，智能家居不但具有普通家居的传统居住功能2,还兼有互联网通信、设备自动化、家电信号化等功能，为信息一体化提供一个全面的交互平台，一方面可以为用户节约很多消耗资金成本，另一方面可以节约能源，为保护环境做出不菲贡献。智能家居从最开始的照明控制、家用电器远程控制和窗帘电动控制到中期可以安防报警、家庭背景音乐、可视对讲等，可控制的设备越来越多，范围也越来越广。最初智能家居的定位是高端消费人群，认为只有比尔盖茨这样的大亨才可以享受这样的产品，因为智能家居的价格是十分昂贵的，但随着涉及此领域的厂商越来越多，相关技术在不断竞争中已经十分成熟，人们对它的研究已经不局限于功能的实现，而是产品的体验以及不断完善。智