基于wifi的智能家居系統(tǒng)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上基于wifi的智能家居系統(tǒng)設(shè)計(jì)報(bào)告組 員： 組 號： 指導(dǎo)教師： 專心-專注-專業(yè)1. 智能家居系統(tǒng)簡介隨著社會(huì)的發(fā)展，人民生活水平的提高，越來越多的人感受到智能家居系統(tǒng)方便，智能家居（英文：smart home, home automation）是以住宅為平臺(tái)，利用綜合布線技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、 安全防范技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、音視頻技術(shù)將家居生活有關(guān)的設(shè)施集成，構(gòu)建高效的住宅設(shè)施與家庭日程事務(wù)的管理系統(tǒng)，提升家居安全性、便利性、舒適性、藝術(shù)性，并實(shí)現(xiàn)環(huán)保節(jié)能的居住環(huán)境。智能家居的概念起源很早，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 T

2、echnologies Building System）將建筑設(shè)備信息化、整合化概念應(yīng)用于美國康涅狄格州（Connecticut)哈特佛市（Hartford）的CityPlaceBuilding時(shí)，才出現(xiàn)了首棟的“智能型建筑”，從此揭開了全世界爭相建造智能家居派的序幕。智能家居系統(tǒng)的功能如下所示：(1) 始終在線的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，與互聯(lián)網(wǎng)隨時(shí)相連，為在家辦公提供了方便條件。(2) 安全防范：智能安防可以實(shí)時(shí)監(jiān)控非法闖入、火災(zāi)、煤氣泄露、緊急呼救的發(fā)生。一旦出現(xiàn)警情，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)向中心發(fā)出報(bào)警信息，同時(shí)啟動(dòng)相關(guān)電器進(jìn)入應(yīng)急聯(lián)動(dòng)狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)主動(dòng)防范。(3) 家電的智能控制和遠(yuǎn)程控制，如對燈光照明進(jìn)行場景

3、設(shè)置和遠(yuǎn)程控制、電器的自動(dòng)控制和遠(yuǎn)程控制等。(4) 交互式智能控制：可以通過語音識別技術(shù)實(shí)現(xiàn)智能家電的聲控功能；通過各種主動(dòng)式傳感器（如溫度、聲音、動(dòng)作等）實(shí)現(xiàn)智能家居的主動(dòng)性動(dòng)作響應(yīng)。(5) 環(huán)境自動(dòng)控制。如家庭中央空調(diào)系統(tǒng)。(6) 提供全方位家庭娛樂。如家庭影院系統(tǒng)和家庭中央背景音樂系統(tǒng)。(7) 現(xiàn)代化的廚衛(wèi)環(huán)境。主要指整體廚房和整體衛(wèi)浴。(8) 家庭信息服務(wù)：管理家庭信息及與小區(qū)物業(yè)管理公司聯(lián)系。(9) 家庭理財(cái)服務(wù)。通過網(wǎng)絡(luò)完成理財(cái)和消費(fèi)服務(wù)。(10) 自動(dòng)維護(hù)功能：智能信息家電可以通過服務(wù)器直接從制造商的服務(wù)網(wǎng)站上自動(dòng)下載、更新驅(qū)動(dòng)程序和診斷程序，實(shí)現(xiàn)智能化的故障自診斷、新功能自動(dòng)擴(kuò)

4、展。 圖1 智能家居系統(tǒng)原理圖2. WiFi技術(shù)簡介 Wi-Fi是一種可以將個(gè)人電腦、手持設(shè)備（如pad、手機(jī)）等終端以無線方式互相連接的技術(shù)，事實(shí)上它是一個(gè)高頻無線電信號。1 無線保真是一個(gè)無線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的品牌，由Wi-Fi聯(lián)盟所持有。目的是改善基于IEEE 802.11標(biāo)準(zhǔn)的無線網(wǎng)路產(chǎn)品之間的互通性。有人把使用IEEE 802.11系列協(xié)議的局域網(wǎng)就稱為無線保真。甚至把無線保真等同于無線網(wǎng)際網(wǎng)路（Wi-Fi是WLAN的重要組成部分） 一般架設(shè)無線網(wǎng)絡(luò)的基本配備就是無線網(wǎng)卡及一臺(tái)AP，如此便能以無線的模式，配合既有的有線架構(gòu)來分享網(wǎng)絡(luò)資源，架設(shè)費(fèi)用和復(fù)雜程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)的有線網(wǎng)絡(luò)。如果只是

5、幾臺(tái)電腦的對等網(wǎng)，也可不要AP，只需要每臺(tái)電腦配備無線網(wǎng)卡。AP為Access Point簡稱，一般翻譯為“無線訪問接入點(diǎn)”，或“橋接器”。它主要在媒體存取控制層MAC中扮演無線工作站及有線局域網(wǎng)絡(luò)的橋梁。有了AP，就像一般有線網(wǎng)絡(luò)的Hub一般，無線工作站可以快速且輕易地與網(wǎng)絡(luò)相連。特別是對于寬帶的使用，無線保真更顯優(yōu)勢，有線寬帶網(wǎng)絡(luò)(ADSL、小區(qū)LAN等）到戶后，連接到一個(gè)AP，然后在電腦中安裝一塊無線網(wǎng)卡即可。普通的家庭有一個(gè)AP已經(jīng)足夠，甚至用戶的鄰里得到授權(quán)后，則無需增加端口，也能以共享的方式上網(wǎng)。圖2 WiFi連接結(jié)構(gòu)圖3. 系統(tǒng)硬件組成本系統(tǒng)由核心控制板、WiFi聯(lián)網(wǎng)模塊、路由器

6、、服務(wù)器(PC)、四路繼電器電路、DS18B20溫度傳感器等組成一個(gè)簡化的智能家居模型，動(dòng)手實(shí)現(xiàn)基于WiFi技術(shù)的智能家居的模型，體驗(yàn)科技帶來的便利，感受電子世界的美麗。硬件結(jié)構(gòu)框圖如圖3所示。圖3 硬件結(jié)構(gòu)框圖3.1 核心控制板(1) 核心實(shí)訓(xùn)板如圖4所示。圖4核心控制板圖(2) STC89C52STC89C52是STC公司生產(chǎn)的一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有 8K 在系統(tǒng)可編程Flash存儲(chǔ)器。STC89C52使用經(jīng)典的MCS-51內(nèi)核，但做了很多的改進(jìn)使得芯片具有傳統(tǒng)51單片機(jī)不具備的功能。在單芯片上，擁有靈巧的8 位CPU 和在系統(tǒng)可編程Flash，使得STC89C52為

7、眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。標(biāo)準(zhǔn)功能：8k字節(jié)Flash，512字節(jié)RAM，32 位I/O 口線，看門狗定時(shí)器，內(nèi)置4KB EEPROM，MAX810復(fù)位電路，3個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，4個(gè)外部中斷，一個(gè)7向量4級中斷結(jié)構(gòu)（兼容傳統(tǒng)51的5向量2級中斷結(jié)構(gòu)），全雙工串行口。另外 STC89C52 可降至0Hz 靜態(tài)邏輯操作，支持2種軟件可選擇節(jié)電模式。空閑模式下，CPU 停止工作，允許RAM、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。掉電保護(hù)方式下，RAM內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機(jī)一切工作停止，直到下一個(gè)中斷或硬件復(fù)位為止。最高運(yùn)作頻率35MHz，6T/12T可選。主要

8、特性：a) 8K字節(jié)程序存儲(chǔ)空間；b) 512字節(jié)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間；c) 內(nèi)帶4K字節(jié)EEPROM存儲(chǔ)空間；d) 可直接使用串口下載。(3) UART接口通用異步收發(fā)傳輸器（Universal Asynchronous Receiver/Transmitter)，通常稱作，是一種異步收發(fā)傳輸器，是的一部分。將資料由與間作傳輸轉(zhuǎn)換，作為并行輸入成為串行輸出的芯片，通常集成于其他通訊接口的連結(jié)上。計(jì)算機(jī)內(nèi)部采用并行數(shù)據(jù)，不能直接把數(shù)據(jù)發(fā)到Modem，必須經(jīng)過UART整理才能進(jìn)行異步傳輸，其過程為：CPU先把準(zhǔn)備寫入串行設(shè)備的數(shù)據(jù)放到UART的寄存器（臨時(shí)內(nèi)存塊）中，再通過FIFO（First Inpu

9、t First Output，先入先出隊(duì)列）傳送到串行設(shè)備，若是沒有FIFO，信息將變得雜亂無章，不可能傳送到Modem。 它是用于控制計(jì)算機(jī)與串行設(shè)備的芯片。作為接口的一部分，UART還提供以下功能：將由計(jì)算機(jī)內(nèi)部傳送過來的并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為輸出的串行數(shù)據(jù)流。將計(jì)算機(jī)外部來的串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為字節(jié)，供計(jì)算機(jī)內(nèi)部并行數(shù)據(jù)的器件使用。在輸出的串行數(shù)據(jù)流中加入奇偶校驗(yàn)位，并對從外部接收的數(shù)據(jù)流進(jìn)行奇偶校驗(yàn)。在輸出數(shù)據(jù)流中加入啟停標(biāo)記，并從接收數(shù)據(jù)流中刪除啟停標(biāo)記。處理由鍵盤或鼠標(biāo)發(fā)出的中斷信號（鍵盤和鼠標(biāo)也是串行設(shè)備）?？梢蕴幚碛?jì)算機(jī)與外部串行設(shè)備的同步管理問題。3.2 以WiFi模塊為核心的無線網(wǎng)絡(luò)一般

10、架設(shè)無線網(wǎng)絡(luò)的基本配備就是無線網(wǎng)卡及一臺(tái)AP，如此便能以無線的模式，配合既有的有線架構(gòu)來分享網(wǎng)絡(luò)資源，架設(shè)費(fèi)用和復(fù)雜程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)的有線網(wǎng)絡(luò)。如果只是幾臺(tái)電腦的對等網(wǎng)，也可不要AP，只需要每臺(tái)電腦配備無線網(wǎng)卡。AP為Access Point簡稱，一般翻譯為“無線訪問接入點(diǎn)”，或“橋接器”。它主要在媒體存取控制層MAC中扮演無線工作站及有線局域網(wǎng)絡(luò)的橋梁。有了AP，就像一般有線網(wǎng)絡(luò)的Hub一般，無線工作站可以快速且輕易地與網(wǎng)絡(luò)相連。特別是對于寬帶的使用，無線保真更顯優(yōu)勢，有線寬帶網(wǎng)絡(luò)(ADSL、小區(qū)LAN等）到戶后，連接到一個(gè)AP，然后在電腦中安裝一塊無線網(wǎng)卡即可。普通的家庭有一個(gè)AP已經(jīng)足夠

11、，甚至用戶的鄰里得到授權(quán)后，則無需增加端口，也能以共享的方式上網(wǎng)。如圖4所示為以WiFi為核心的無線網(wǎng)絡(luò)。圖5以WiFi為核心的無線網(wǎng)絡(luò)(1) 服務(wù)器本文是一臺(tái)PC機(jī)，作為一個(gè)開放的教學(xué)模型，也能使用其他嵌入式核心系統(tǒng)板來代替和擴(kuò)展，僅要將其設(shè)置為服務(wù)器即可。(2) 路由器路由器(Router)，又稱網(wǎng)關(guān)設(shè)備(Gateway)是連接因特網(wǎng)中各局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)的設(shè)備，它會(huì)根據(jù)信道的情況自動(dòng)選擇和設(shè)定路由，以最佳路徑，按前后順序發(fā)送信號。其是用于連接多個(gè)邏輯上分開的網(wǎng)絡(luò)，所謂邏輯網(wǎng)絡(luò)是代表一個(gè)單獨(dú)的網(wǎng)絡(luò)或者一個(gè)子網(wǎng)。當(dāng)數(shù)據(jù)從一個(gè)子網(wǎng)傳輸?shù)搅硪粋€(gè)子網(wǎng)時(shí)，可通過路由器的路由功能來完成。因此，路由器具有判

12、斷網(wǎng)絡(luò)地址和選擇IP路徑的功能，它能在多網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)環(huán)境中，建立靈活的連接，可用完全不同的數(shù)據(jù)分組和介質(zhì)訪問方法連接各種子網(wǎng)，路由器只接受源站或其他路由器的信息，屬網(wǎng)絡(luò)層的一種互聯(lián)設(shè)備。路由器如圖5所示。圖6 路由器(3)WiFi模塊a) WiFi模塊引腳分步WiFi模塊引腳分步圖如圖6所示。各個(gè)引腳的功能描述詳情如圖7所示。圖7WiFi模塊引腳分步圖圖8 WiFi模塊引腳功能詳情b) 電平轉(zhuǎn)換模塊電平轉(zhuǎn)換模塊如圖8所示。圖9 電平轉(zhuǎn)換模塊由于WiFi模塊的所需電平電壓為3.3V，而核心板的供給電壓為TTL的高電平電壓5V。因而借助電平轉(zhuǎn)換模塊將5V 電壓轉(zhuǎn)換為3.3V電壓。其中接線方式為接線如圖

13、9所示。具體如下： 實(shí)訓(xùn)板電源連接電平轉(zhuǎn)換模塊的輸入端實(shí)訓(xùn)板+5V電平轉(zhuǎn)換模塊VIN實(shí)訓(xùn)板GND電平轉(zhuǎn)換模塊GND Wifi 模塊連接電平轉(zhuǎn)換模塊的輸出端電平轉(zhuǎn)換模塊 VOUTWifi 模塊第2 腳電平轉(zhuǎn)換模塊 GNDWifi 模塊第1 腳 Wifi 模塊連接到PC 串口（通過實(shí)訓(xùn)板的串口轉(zhuǎn)USB 電路）Wifi 模塊第5 腳實(shí)訓(xùn)板P3.0Wifi 模塊第6 腳實(shí)訓(xùn)板P3.1給系統(tǒng)供電（打開實(shí)訓(xùn)板電源），等待大約 3-6 秒，wifi 模塊啟動(dòng)完成。圖10 接線方式(4) 相關(guān)AT命令A(yù)T+UART=9600,8,1,None,NFC /設(shè)置/查詢串口通信參數(shù)AT+MID /查詢模塊ID （默

14、認(rèn)USR-WIFI232-T）AT+WRMID=USR-WIFI232-TYX /設(shè)置模塊IDAP+TCP server通信模式AT+LANN=10.10.100.254,255.255.255.0 /設(shè)置/查詢AP模式下的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)AT+WAP=11BGN,USR-WIFI232-TXY,CH1 /設(shè)置/查詢AP的WIFI參數(shù)STA+TCP Client通信模式AT+WSSSID= Tenda_YX /設(shè)置/查詢關(guān)聯(lián)AP的SSIDAT+WSKEY=WPA2PSK,AES, /設(shè)置/查詢STA的加密參數(shù)AT+WANN=static,192.168.0.XX,255.255.255.0,192.1

15、68.0.1 /設(shè)置/查詢STA的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)設(shè)置AT+NETP=TCP,Client,8899,192.168.0.100 /設(shè)置/查詢Socked A連接的服務(wù)器的端口和IPAT+WMODE=APSTA 最后將通信模式修改為AP+STA模式 TCP (5) 測試軟件USR-WIFI232-Setup V1.2.0，串口調(diào)試助手，有人網(wǎng)絡(luò)助手。其中串口調(diào)試助手的界面如圖11所示。圖11(6) 測試過程a) AT命令修改模塊參數(shù)打開USR-WIFI232-Setup V1.2.0, 設(shè)置實(shí)際的串口號，波特率設(shè)置為，單擊“打開串口”按鈕。 發(fā)送“AT+MID”，查詢當(dāng)前模塊名稱。發(fā)送“AT+WRMI

16、D=USR-WIFI232-TXX”修改模塊名為USR-WIFI232-T08發(fā)送“AT+UART”，查詢當(dāng)前串口參數(shù)（出廠默認(rèn)為AT+UART=,8,1,None,NFC）。發(fā)送“AT+UART=9600,8,1,None,NFC”，修改串口波特率位9600。模塊重啟，點(diǎn)擊Alt+Z。USR-WIFI232-Setup V1.2.界面如圖12所示。圖12USR-WIFI232-Setup V1.2.界面b) 手機(jī)WiFi 控制單片機(jī)Wifi模塊連接到單片機(jī)串口，啟動(dòng)模塊。Wifi 模塊第5 腳實(shí)訓(xùn)板P3.1/TXDWifi 模塊第6 腳實(shí)訓(xùn)板P3.0/RXD 安裝手機(jī)軟件“USR-TCP-T

17、est（有人網(wǎng)絡(luò)助手）” 手機(jī)WLAN 搜索WiFi設(shè)備AP，連接WiFi模塊。打開手機(jī)軟件“USR-TCP-Test（有人網(wǎng)絡(luò)助手）”，以客戶端形式連接wifi 模塊IP（默認(rèn)為10.10.100.254）。 手機(jī)與單片機(jī)通過wifi模塊進(jìn)行無線通訊，即發(fā)生一些數(shù)據(jù)指令。c) 模塊設(shè)置為APSTA+TCP Server 方式 給WiFi模塊供電（借助電平轉(zhuǎn)換模塊和實(shí)訓(xùn)板），啟動(dòng)WiFi模塊。 電腦連接wifi模塊AP（需要PC具有wifi連接功能）。. 搜索WiFi熱點(diǎn)名為USR-WIFI232-T08即是模塊的默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)名稱(SSID)。. 加入網(wǎng)絡(luò)，PC自動(dòng)獲取IP（WIFI 模塊支持DH

18、CP Server 功能并默認(rèn)開啟）。查看PC獲得的IP，“開始>運(yùn)行>輸入cmd>輸入ipconfig+回車”。. 在瀏覽器輸入默認(rèn)IP：10.10.100.254. 用戶名和密碼都是admin。. 進(jìn)入網(wǎng)頁頁面后，即可以查看或者設(shè)置參數(shù)。設(shè)置完成后點(diǎn)擊重啟欄中的確認(rèn)按鈕。得到如圖13圖13 系統(tǒng)信息設(shè)置 (4) 手機(jī)或平板電腦控制端用手機(jī)或者電腦打開WLAN連接，搜索名為USR-WIFI232-T08的WiFi熱點(diǎn)，進(jìn)行連接如圖14.1所示。打開有人網(wǎng)絡(luò)助手軟件，點(diǎn)擊tcp clilent欄，增加連接，再進(jìn)行連接，如圖14.2所示。再通過有人手機(jī)助手發(fā)送數(shù)據(jù)到電腦串口，如

19、圖14.3所示。圖14.1 連接WLAN 圖14.2 tcp增加連接 圖14.3 tcp發(fā)送數(shù)據(jù)3.3 基于單片機(jī)的智能控制模塊(1) 四路繼電器繼電器(relay)是一種電控制器件，是當(dāng)輸入量（激勵(lì)量）的變化達(dá)到規(guī)定要求時(shí)，在電氣輸出電路中使被控量發(fā)生預(yù)定的階躍變化的一種電器。它具有控制系統(tǒng)（又稱輸入回路）和被控制系統(tǒng)（又稱輸出回路）之間的互動(dòng)關(guān)系。通常應(yīng)用于自動(dòng)化的控制電路中，它實(shí)際上是用小電流去控制大電流運(yùn)作的一種“自動(dòng)開關(guān)”。故在電路中起著自動(dòng)調(diào)節(jié)、安全保護(hù)、轉(zhuǎn)換電路等作用。自動(dòng)裝置上的繼電器與其他電器一起，可以組成程序控制線路，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化運(yùn)行。單片機(jī)開發(fā)板4 路繼電器擴(kuò)展板支持A

20、VR_51_PIC，四路繼電器輸出模塊，繼電器輸出觸點(diǎn)最大250V 10A。輸入IN1、IN2、IN3、IN4信號線低電平有效。VCC，GND 電源輸入端， 可以繼電器單獨(dú)供電。繼電器電源輸入端JD-VCC。圖15 四路繼電器電路原理圖(2) 繼電器硬件連線圖16 繼電器硬件連線3.4 基于單片機(jī)的采集模塊(1) DS18B20溫度傳感器簡介DS18B20數(shù)字溫度傳感器接線方便，封裝成后可應(yīng)用于多種場合，如管道式，螺紋式，磁鐵吸附式，不銹鋼封裝式，型號多種多樣，有LTM8877，LTM8874等等。主要根據(jù)應(yīng)用場合的不同而改變其外觀。封裝后的DS18B20可用于電纜溝測溫，高爐水循環(huán)測溫，鍋爐

21、測溫，機(jī)房測溫，農(nóng)業(yè)大棚測溫，潔凈室測溫，彈藥庫測溫等各種非極限溫度場合。耐磨耐碰，體積小，使用方便，封裝形式多樣，適用于各種狹小空間設(shè)備數(shù)字測溫和控制領(lǐng)域。DS18B20的元件圖如圖17所示。技術(shù)性能描述： 獨(dú)特的單線接口方式，DS18B20在與微處理器連接時(shí)僅需要一條口線即可實(shí)現(xiàn)微處理器與DS18B20的雙向通訊 測溫范圍 55+125，固有測溫誤差（注意，不是分辨率，這里之前是錯(cuò)誤的）1 支持多點(diǎn)組網(wǎng)功能，多個(gè)DS18B20可以并聯(lián)在唯一的三線上，最多只能并聯(lián)8個(gè)，實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)測溫，如果數(shù)量過多，會(huì)使供電電源電壓過低，從而造成信號傳輸?shù)牟环€(wěn)定 工作電源: 3.05.5V/DC （可以數(shù)據(jù)線寄

22、生電源） 在使用中不需要任何外圍元件 測量結(jié)果以912位數(shù)字量方式串行傳送 不銹鋼保護(hù)管直徑 6 圖17 適用于DN1525, DN40DN250各種介質(zhì)工業(yè)管道和狹小空間設(shè)備測溫 標(biāo)準(zhǔn)安裝螺紋 M10X1, M12X1.5, G1/2”任選 PVC電纜直接出線或德式球型接線盒出線,便于與其它電器設(shè)備連接。工作原理：DS18B20的讀寫時(shí)序和測溫原理與DS1820相同，只是得到的溫度值的位數(shù)因分辨率不同而不同，且溫度轉(zhuǎn)換時(shí)的延時(shí)時(shí)間由2s 減為750ms。高溫度系數(shù)晶振 隨溫度變化其振蕩率明顯改變，所產(chǎn)生的信號作為計(jì)數(shù)器2的脈沖輸入。計(jì)數(shù)器1和溫度寄存器被預(yù)置在55所對應(yīng)的一個(gè)基數(shù)值。計(jì)數(shù)器1

23、對低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號進(jìn)行減法計(jì)數(shù)，當(dāng)計(jì)數(shù)器1的預(yù)置值減到0時(shí)，溫度寄存器的值將加1，計(jì)數(shù)器1的預(yù)置將重新被裝入，計(jì)數(shù)器1重 新開始對低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號進(jìn)行計(jì)數(shù)，如此循環(huán)直到計(jì)數(shù)器2計(jì)數(shù)到0時(shí)，停止溫度寄存器值的累加，此時(shí)溫度寄存器中的數(shù)值即 為所測溫度。斜率累加器用于補(bǔ)償和修正測溫過程中的非線性，其輸出用于修正計(jì)數(shù)器1的預(yù)置值。(2) 硬件連線圖18 DS18B20硬件連線4. 系統(tǒng)軟件及仿真4.1 基于單片機(jī)的智能控制程序設(shè)計(jì)繼電器控制流程圖如圖19所示。通過傳感器接收的電信號經(jīng)過處理放大以后為我們所用，經(jīng)過與閾值進(jìn)行比較后，即設(shè)置標(biāo)志位，當(dāng)滿足預(yù)定要求，比如溫度達(dá)到一定

24、值時(shí)，繼電器閉合，控制電風(fēng)扇進(jìn)行運(yùn)作，當(dāng)溫度不滿足此要求時(shí)，繼電器斷開，電風(fēng)扇運(yùn)作停止。其他電子元器件也可以用類似的方式進(jìn)行智能控制。如圖20所示為繼電器仿真圖，其中LED表示電子元器件。圖19 智能控制程序流程圖圖20 繼電器仿真圖4.2 基于單片機(jī)的采集模塊程序設(shè)計(jì)進(jìn)行DS18B20的初始化，通過DS18B20進(jìn)行數(shù)據(jù)采集溫度數(shù)據(jù)，然后進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸與處理，將其顯示在顯示屏上。圖21溫度采集模塊程序流程圖5. 系統(tǒng)集成與測試結(jié)果系統(tǒng)由以WiFi模塊為核心的無線網(wǎng)絡(luò)、基于單片機(jī)的智能控制模塊、基于單片機(jī)的采集模塊三部分組成，通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將家中的各種設(shè)備連接到一起，提供家電控制、室內(nèi)外遙控、

25、防盜報(bào)警、環(huán)境監(jiān)測以及可編程定時(shí)控制等多種功能和手段。包裝的系統(tǒng)圖如圖23所示。圖23 包裝的系統(tǒng)圖附錄：源代碼:#include "reg51.h"sbit DQ = P3 7; /DS18b20數(shù)據(jù)端 /繼電器控制sbit SW1 =P24;sbit SW2 =P25;sbit SW3 =P26;sbit SW4 =P27;/數(shù)碼管控制sbit LED1 =P20;sbit LED2 =P21;sbit LED3 =P22;sbit LED4 =P23;/數(shù)據(jù)接收標(biāo)準(zhǔn)及變量unsigned char myReg;bit read_flag;/蜂鳴器sbit BT = P

26、36;unsigned char tx10=0,0,0x2E,0,0,0,0,0xDF,0x43,0x0A;unsigned code table=0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82, 0xf8,0x80,0x90;/*/void Delay(int num)/延時(shí)函數(shù)while(num-) ;/*/void Delaynms(unsigned int di) /延時(shí)unsigned int da,db; for(da=0;da<di;da+) for(db=0;db<100;db+);/*/串口發(fā)送函數(shù)void TX(unsigned char

27、TX_char) SBUF=TX_char; while(!TI); TI=0;/串口接收中斷函數(shù) void serial () interrupt 4 using 3 if (RI) myReg = SBUF; RI = 0 ; read_flag= 1 ;/232初始化void Int_232(void) TMOD=0x20; SCON=0x50; TH1=0xFD; TL1=0xFD; IE |= 0x90 ; TR1=1; TI=1;/*/void Init_DS18B20(void)/初始化ds1820unsigned char x=0;DQ = 1; /DQ復(fù)位Delay(8);

28、/稍做延時(shí)DQ = 0; /單片機(jī)將DQ拉低Delay(80); /精確延時(shí) 大于 480usDQ = 1; /拉高總線Delay(14);x=DQ; /稍做延時(shí)后 如果x=0則初始化成功 x=1則初始化失敗Delay(20);/*/unsigned char ReadOneChar(void)/讀一個(gè)字節(jié)unsigned char i=0;unsigned char dat = 0;for (i=8;i>0;i-)DQ = 0; / 給脈沖信號dat>>=1;DQ = 1; / 給脈沖信號if(DQ)dat|=0x80;Delay(4);return(dat);/*/voi

29、d WriteOneChar(unsigned char dat)/寫一個(gè)字節(jié)unsigned char i=0;for (i=8; i>0; i-)DQ = 0;DQ = dat&0x01;Delay(2);DQ = 1;dat>>=1;/*/void ReadTemperature(void)/讀取溫度unsigned char a=0;unsigned char b=0;unsigned char Data_L=0;unsigned char num=0;Init_DS18B20();WriteOneChar(0xCC); / 跳過讀序號列號的操作WriteOneChar(0x44); / 啟動(dòng)溫度轉(zhuǎn)換Init_DS18B20();WriteOneChar(0xCC); /跳過讀序號列號的操作WriteOneChar(0xBE); /讀取溫度寄存器/Delay(5000);a=ReadOneChar(); /讀低8位b=ReadOneChar(); /讀高8位 tx0 = (a/16+b*