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1、單擊此處編輯母版標題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,*,單擊此處編輯母版標題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,*,LOGO,智能家居,專業(yè)：應用電子技術,學生：林堯軒、陳文濱、李培清,指導老師：吳云軒,答辯日期：,2013,年,1,月,18,日,目錄,1.,選題背景,2.,系統(tǒng)設計要求,3.,智能家居總體設計思路,4.,智能家居硬件設計,5,.,智能家居軟件設計,智能家居概念的起源很早，但一直未有具體的建筑案例出現(xiàn)，直到1984年美國聯(lián)合科技公司（United Techno1ogies Building System）將建筑

2、設備信息化、整合化概念應用于美國康乃迪克州（Conneticut)哈特佛市（Hartford）的CityPlaceBuilding時，才出現(xiàn)了首棟的“智能型建筑”,從此也揭開了全世界爭相建造智能家居的序幕。,選題背景,1）能采集室內亮度控制燈的亮暗，采集室內溫度，液晶顯示出來和紅外線檢測入侵，蜂蜜器報警。,2）用Flash實現(xiàn)人機界面,3）能通過網絡實現(xiàn)遠程控制,設計要求,功能介紹,智能家居總體設計方案,圖4-11,總體設計框圖,單片機STC89C51,PC界面,（FLASH）,功率控制驅動,紅外傳感,RS-232,下位機,上位機,溫度采集,光敏傳感,顯示電路,報警電路,采用,DS18B20溫

3、度傳感器,智能家具總體設計方案,溫度采集模塊,光敏傳感模塊,顯示模塊,采用一個精密可調電阻一個光敏電阻串聯(lián)還有LM358,采用標準的16腳接口LCD1602,串口通信模塊,采用RS-232-C接口和MAX232芯片,功率控制模塊,采用MOC3061系列光電雙向可控硅驅動器,DS18B20的溫度檢測與數(shù)據(jù)輸出全集成于一個芯片之上，從而抗干擾力更強。其一個工作周期可分為兩個部分，即溫度檢測和數(shù)據(jù)處理。其溫度測量范圍為-55+125，可編程為9位12位A、D轉換精度，測溫分辨率可達0.0625，被測溫度用符號擴展的16為數(shù)字量方式串行輸出。DS18B20有三只引腳，VCC，DQ和VDD；內部結構框圖

4、如,圖4-2,。,DS18B20的電路連接圖如,圖4-3,所示。,智能家居硬件設計,溫度采集模塊,圖,4-2,內部結構框,圖,DS18B20的電路連接圖,在這個模塊用一個電阻與光敏電阻串聯(lián)，先把信號傳給比較器，再送入單片機內，完成信號傳輸。這里把光敏產生的信號送給比較器，主要是用它來整形，在比較器的反向輸入端，用電阻分壓，作為基準電壓，使得經過比較器后的電壓，只有兩種狀態(tài)，即高電平和低電平。這樣單片機就可以有效的識別信號了，提高了準確性用一個精密可調電阻和一個光敏電阻串聯(lián)，光敏電阻通過向光、遮光的電壓與1/2Vcc經過比較器比較，再加個電壓跟隨器輸出穩(wěn)定電壓。向光輸出低電平，遮光輸出高電平，使

5、其輸出信號輸入單片機。其電路圖如圖4-7所示。,光敏傳感模塊,智能家居硬件設計,圖 4-7,光敏傳感模塊電路圖,在本系統(tǒng)中使用的是字符型的，它可以顯示兩行16字符，采用+5V電源電，外圍電路配置簡單。LCD1602的引腳圖如圖4-8所示：,LCD1602,智能家居硬件設計,顯示模塊電路,RS232是一種電平規(guī)范,當單片機與電腦串行通訊時,要用專用芯片進行電平轉換,一般用MAX232,可以在TTL電平和電腦的電平之間相互轉換。MAX232芯片是美信公司專門為電腦的RS-232標準串口設計的接口電路,使用+5v單電源供電。,智能家居硬件設計,串口通信模塊,串口通信模塊電路,要用單片機控制各種各樣的

6、高壓、大電流負載，如電動機、電磁鐵、繼電器、燈泡等，不能用單片機的I/O線來直接驅動，而必須通過各種驅動電路和開關電路來驅動,。,MOC3061系列光電雙向可控硅驅動器是一種新型的光電耦合器件，它可用直流電壓、小電流來控制交流高電壓、大電流。用該器件觸發(fā)晶閘管，具有結構簡單、成本低、觸發(fā)可靠等優(yōu)點。MOC3061系列有MOC3062、MOC3063。它們的差別只是觸發(fā)電流不同，MOC3061最大觸發(fā)電流為15mA，MOC3062為10mA，MOC3061為5mA。它們可以用來驅動工作電壓為220V的交流雙向可控硅。,R1為限流電阻，其計算公式為：R1=（VCC-VF）/IFT,式中：VF為紅外

7、發(fā)光二極管的正向電壓，可取1.21.4V；IFT為紅外發(fā)光二極管觸發(fā)電流。,R2是雙向可控硅的門極電阻，當可控硅靈敏度較高時，門極阻抗也很高，并上R2可提高抗干擾能力。R3是觸發(fā)功率雙向可控硅的限流電阻，其值由交流電網電壓峰值及觸發(fā)器輸出端允許重復 沖擊電流峰值決定，可按式R2=Vp/ITSM選取。Vp為交流電路中的峰值電壓，ITSM為峰值重復浪涌電流（一般可取1A）。39歐姆電阻和0.01uF電容組成浪涌吸收電路，防止浪涌電壓損壞雙向可控硅。,功率控制模塊,驅動電路,智能家居軟件設計,系統(tǒng)總流程圖,初始化,開始,按鍵掃描,調用溫度子程序,查詢傳感器狀態(tài),調用發(fā)送子程序,調用顯示子程序,液晶、

8、串口、DS18B20,光敏、紅外,溫度、傳感器狀態(tài),圖4-11,智能家居軟件設計,溫度采集子程序流程圖,智能家居軟件設計,溫度采集轉換過程,DS18B20中的溫度傳感器可完成對溫度的測量，當溫度轉換命令發(fā)布后，轉換后的溫度以補碼形式存放在高速暫存存儲器的第0和第1個字節(jié)中。如表2所示。以12位轉化為例：用16位符號擴展的二進制補碼數(shù)形式提供，其中S為符號位（BIT15BIT11）如果測得的溫度大于0，這5位為0，只要將測到的數(shù)值乘于0.0625即可得到實際溫度；如果溫度小于0，這5位為1，測到的數(shù)值需要取反加1再乘于0.0625才能得到實際溫度。其溫度值格式表如表4-2所示。,表,4-2,本次

9、設計在組員們以及老師的指導下，完成了畢業(yè)設計。此設計實現(xiàn)了利用單片機C52為核心，溫度傳采集模塊，光敏傳感模塊，串口通信模塊等作為輔助電路，使室內家具可以采集室內溫度，檢測入侵和控制家用電器并能以pc機連接，實現(xiàn)遠程控制。,在這次畢業(yè)設計中，我們從中學到很多，收獲很多。通過了這個畢業(yè)設計，使我們對單片機更加深一步了解不少，體會到單片機的強大功能。整個設計從方案確定、查閱資料、電路原理圖的確定、制作電路板、程序設計以及各個模塊調試等步驟，每一個過程都讓我們學了挺多，讓我們體會到完成每一項步驟都是需要隊友們認真全力的投入其中，這樣才能有質量的完成任務，才能免得自己功虧一簣。,雖然此次的設計已經完成了所有要求，但是由于自己的知識有限，此次設計中也存在著一些問題。,結論,結論,溫度,燈控制,結論,結論,謝謝,觀賞,由,Nordri,（,,）設計提供,