基于单片机的智能家居系统设计(附件)【字数:10051】
目录
引言 1
一、智能家居概述 2
(一) 全球发展近况 2
(二) 探究核心 2
二、设计相关方案 3
三、设计该系统的相关硬件系统 4
(一) 该系统使用的主控电路相关设计 4
(二) 设计与温度采集有关的电路 5
(三) 设计与烟雾检测有关的电路 6
(四) 设计与盗贼入室相关的电路 7
(五) 设计与短信发送有关的电路 9
(六) 设计与显示功能有关的电路 10
(七) 设计与声光报警有关的电路 11
四、能够对环境进行检测的系统内部主程序的相关设计 12
(一)设计与温度采集相关的子程序 12
(二)设计与烟雾检测相关的子程序 13
(三)设计与盗贼入室有关的子程序 14
(四)设计与发送短信有关的子程序 15
(五)设计与声光报警有关的子程序 16
(六)设计与液晶驱动功能有关的子程序 17
五、家居安装以及相关调试工作 19
(一) 家居系统的安装工作 19 *51今日免费论文网|www.51jrft.com +Q: @351916072@
(二) 系统的调试工作 19
总结 23
致谢 24
参考文献 25
引言
本篇论文介绍的是智能家居及对其环境进行检测体系的发展历程,结合所学与资料可知,该发展历程和微处理器相关发展历程有着即为紧密的联系,并且该现象能够很明显的显示出来,在历史的长河中,每一段时间都会出现其在该方面最具代表性的检测体系,在这些设计的内部都具有一个规范的硬件体系,尤其是有一个较为出色的处理器,并且选用微处理器都是当时质量最好的,此次设计也借鉴了很多优异的方案,选用的是一款有宏晶公司设计的质量较好的单片机,现在市面上在检测方面都可以显示得很清楚且具有很多种功能,目前已经研发了数字控制,以前的几乎都被淘汰了,新型的处理器功能多、效率快,以前的不仅需要借助电路而且功能并不稳,所以目前多为数字形式的,此外研究者能够借助编程把目标转化成需要的代码,录入后即可运行,该论文的目标是对其性能进行提高并降低成本,此次在该体系中使用的是成本低、性能较好的电路,借助接口使得系统可以正常运转。
一、智能家居概述
全球发展近况
全球在该方面研究近况并不相同,在大量研究中可知,在较早的时候西方的一些国家就已经开始了该方面的研究工作,截至目前已经具有大量经验以及成果,而我国起步晚,截至目前整个体系已具有数字化,因此全球在该方面研究近况不一,为此我做了一些调研,市面上主控的选择主要为高端的一种处理器,据相关资料可知,这种高端的更吸引顾客,因此其他的就无法凸显优势,现在设计使用低成本的,且使用的单片机也已经普及,上述即为高端系统竞争力增强的主要原因。
探究核心
本次会将该系统分为与烟雾检测、蜂鸣报警器等方面电路,显示电路等方面,能够借助高精度级别的传感器对温度、安全等方面进行检测,再将结果显示出来,若有异常就会发送短信提醒用户,使其能够及时做好防护措施。
二、设计相关方案
该系统可以进行包括烟雾、温度、盗贼方面的检测,并将其显示在屏幕上,如果出现异常会报警并给用户发送信息等各种功能。
因为上文已经介绍了该系统相关的发展史以及在全球的近况,包括该系统各个功能相关指标等内容,下面进行的是按照这些内容设计出该系统的相关研发方案,本次研究工作使用了最小的单片机系统和他的一些子模块,从而确保此次设计可以实现预期效果。
本次设计使用红外线进行人体检测的相关电路上利用的是人体红外传感器进行构建的;
此外还使用了MQ2烟雾传感器进行检测电路部分的构建,从而达到对烟雾的浓度进行检测;
其次本次采集电路使用的是数字温度传感器,可以实现温度的相关采集工作;
本次设计的显示电路是一种字符型液晶显示模块,进而确保设备可以清楚的显示出其检测结果;
最后选择一款四频GSM/GPRS模块进行报警是发送短信有关的电路的构建,使得设备可以在检测到异常时报警并发送相关短信给用户。智能家居的相关检测系统的框架图如下所示。
图1 该系统的相关框架图
三、设计该系统的相关硬件系统
该系统使用的主控电路相关设计
单片机的相关概述
本次选用的作为设备主控核心的是一个低功耗、高性能的51内核的CMOS8位单片机,借助这个单片机就可以确保对这些系统进行控制工作,这款单片机含有一款将程序指令存储和数据存储分开的存储器结构,MCS51单片机担任该设备的内核处理器,此外还具有相关存储器、总线系统的管理器等众多模块,在组装好该单片机的基本框架,并且这款单片机含有的许多模块都是低功耗的,这些模块直接能量源头为高速度的一款时钟信号,所以该零件可以完成设备所需的低功耗相关需求,除此之外,这款单片机具有占位极小,因此能够使用在很多属于嵌入式的机械设备。
图2 本次使用的芯片实物图
设计与最小系统有关的电路
本次使用的单片机中含有的时钟电路具有极其简单的结构,但是又因为这款单片机处理能力最大能够到40M赫兹,所以就需要使用的时钟源具有非常高的稳定能力,进而确保该系统的内核可以稳定完成执行相关指令的工作,基于这些要求,本次使用的晶振为12M,以此作为时钟源,此外还需要结合两个点电容共同使用,且需要达到30皮法,如图3所示方法连接相关电路,再把时钟产生的信号传输至单片机中,使其倍频,上述工作完成后即可实现该电路输出相关信号。
原文链接:http://www.jxszl.com/jsj/wlw/607908.html