智能家居畢業(yè)設(shè)計說明書

{管理信息化物聯(lián)網(wǎng)}智能家居畢業(yè)設(shè)計說明書摘要謝謝閱讀精品文檔放心下載精品文檔放心下載貼近使用的設(shè)計理念，采用STC89C52單片機(jī)為控制核心，為控制終端，并采用感謝閱讀包括紅外遙控、按鍵、Web界面等在內(nèi)的多個控制源來控制家用電器。本文的二謝謝閱讀謝謝閱讀搭建了一個具體的環(huán)境實例。關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)、智能家居、單片機(jī)、STC89C52、多源控制精品文檔放心下載AbstractSmartHomeastheimplementmodeofFamilyInformationhasbeeanimportantpa謝謝閱讀rtofthesocialinformationdevelopment.Thenetworkingbecauseofitshugepros謝謝閱讀pecttodevelop.ItwillbearealwayduringtheSmartHome`sdevelopment.Network精品文檔放心下載ingmeansalottotheSmartHome.Thisarticlebaseonthedesignconceptoftryingt感謝閱讀ouseeasiestwaytodeliverhandleandclosingtouse.WetaketheSTC89C52astheco謝謝閱讀ntrolcoreofthedesign.Therelayasthecontrolterminalmean.Whilewealsouset感謝閱讀hetraredremotecontrolkeywebpageetctocontrolthehomeappliances.Twotofou謝謝閱讀rchaptersofthispaperdescribesthedesignofsoftwareandhardwaretoachievet感謝閱讀hespecific.ChapterVisbasedonfeaturesdesignedtobuildaspecificenvironme感謝閱讀ntinstance.Keyword:Networking、Intelligent、Home、Microcontroller、STC89C52、謝謝閱讀multi-sourcecontrol目錄摘要感謝閱讀1感謝閱讀Abstract2精品文檔放心下載第1章背景41.1智能家居的概念41.2物聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)41.3智能家居控制系統(tǒng)功能5第2章總體設(shè)計62.1整體介紹62.2系統(tǒng)設(shè)計方案62.3功能設(shè)計：72.3.1多源控制72.3.2室溫控制72.3.3燈光控制72.3.4光線控制72.3.5模式控制8第3章硬件設(shè)計93.1最小系統(tǒng)模塊93.2串口模塊93.3紅外接收模塊103.4傳感器模塊103.5LCD模塊113.6鍵盤模塊123.7繼電器模塊123.8AD模塊133.9串口轉(zhuǎn)以太網(wǎng)模塊14第4章軟件系統(tǒng)設(shè)計164.1STC89c52開發(fā)工具介紹164.1.1keiluVision2新建項目與編輯16精品文檔放心下載4.1.2keiluVision2編譯與調(diào)試運行18精品文檔放心下載4.1.3程序燒寫194.2單片機(jī)總控制流程圖204.3鍵盤與紅外遙控鍵位功能214.4Web軟件開發(fā)工具簡要介紹214.4.1Eclipse214.4.2tomcat224.5Web端網(wǎng)頁界面設(shè)計22第5章環(huán)境實例搭建255.1實例環(huán)境選擇255.2實例環(huán)境布置255.2.1所控電器255.2.2布線255.2.3控制模式265.2.4遠(yuǎn)程控制27第6章總結(jié)28謝辭謝謝閱讀29謝謝閱讀參考文獻(xiàn)30附錄：單片機(jī)控制程序31第1章背景1.1智能家居的概念智能家居（SmartHome）是以家為平臺，兼?zhèn)浣ㄖ?、自動化，智能化于一體精品文檔放心下載感謝閱讀性的是X-10X-10通信協(xié)議，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的各個設(shè)備便可實現(xiàn)資源的謝謝閱讀X-10精品文檔放心下載600萬個家庭在使謝謝閱讀精品文檔放心下載間的工具，使家庭更為舒適、安全、高效和節(jié)能。精品文檔放心下載感謝閱讀精品文檔放心下載多的機(jī)構(gòu)和個人開始了對智能家居的研究謝謝閱讀謝謝閱讀感謝閱讀更加舒適、便利和安全。1.2物聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)RFID感謝閱讀一個覆蓋世界上萬事萬物的“InternetofThings”。在這個網(wǎng)絡(luò)中，物品(商品)精品文檔放心下載能夠彼此進(jìn)行“交流，而無需人的干預(yù)。其實質(zhì)是利用射頻自動識別(RFID)技感謝閱讀術(shù)，通過計算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)物品(商品)的自動識別和信息的互聯(lián)與共享。精品文檔放心下載謝謝閱讀設(shè)施和IT感謝閱讀個人電腦、寬帶等。而在物聯(lián)網(wǎng)時代,鋼筋混凝土、電纜將與芯片、寬帶整合為謝謝閱讀精品文檔放心下載認(rèn)為物聯(lián)網(wǎng)與智能電網(wǎng)均是智慧地球的有機(jī)構(gòu)成部分。謝謝閱讀中，物品能彼此“交流，無需人的干預(yù)。可以說，這是一個智能化的世界。智精品文檔放心下載;感謝閱讀話了，天熱它會把溫度調(diào)低，太潮就會自動抽濕燈也知道節(jié)能了，房間里沒人謝謝閱讀感謝閱讀環(huán)境保護(hù)、公共安全、平安家居、智能消防、工業(yè)監(jiān)測、環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)域。精品文檔放心下載感謝閱讀線等IT通訊領(lǐng)域，到智能卡、芯片、傳感器、紅外線產(chǎn)品等工業(yè)領(lǐng)域，再到冰感謝閱讀FORESTER精品文檔放心下載預(yù)測，到2020年全球“物物互聯(lián)”業(yè)務(wù)(即物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù))，與“人與人通信”業(yè)感謝閱讀務(wù)(即互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù))之比將達(dá)到30∶12015年謝謝閱讀將超過一萬億元規(guī)模，2050年傳感器在生活中將無處不在。精品文檔放心下載精品文檔放心下載感謝閱讀謝謝閱讀我們還驚異地不相信。1.3智能家居控制系統(tǒng)功能精品文檔放心下載面。其中家庭設(shè)備自動監(jiān)控包括電器設(shè)備的集中、遙控、遠(yuǎn)距離異地(通過電話謝謝閱讀或Internet)的監(jiān)視、控制及數(shù)據(jù)采集。(1)感謝閱讀視像音響等家用電器進(jìn)行監(jiān)視和控制。(2)熱能表、燃?xì)獗怼⑺怼㈦姸缺淼臄?shù)據(jù)采集、計量和傳送根據(jù)小區(qū)物業(yè)精品文檔放心下載感謝閱讀的用量進(jìn)行自動數(shù)據(jù)采集、計量，并將采集結(jié)果遠(yuǎn)程傳送給小區(qū)物業(yè)管理系統(tǒng)。感謝閱讀(3)謝謝閱讀濕度等參數(shù)對空調(diào)機(jī)進(jìn)行監(jiān)視、調(diào)節(jié)和控制。(4)照明設(shè)備的監(jiān)視、調(diào)節(jié)和控制按照預(yù)先設(shè)定的時間程序，分別對各個房謝謝閱讀間照明設(shè)備的開、關(guān)進(jìn)行控制，并可自動調(diào)節(jié)各個房間的照度。感謝閱讀(5)窗簾的控制，按照預(yù)先設(shè)定的時間程序，對窗簾的開啟/關(guān)閉進(jìn)行控制。感謝閱讀第2章總體設(shè)計2.1整體介紹本次設(shè)計以采用STC89C52芯片為控制核心，紅外、溫度、光敏等傳感器為謝謝閱讀Web精品文檔放心下載機(jī)械式按鍵開關(guān)的基礎(chǔ)上，采用無線遙控器與Web網(wǎng)頁遠(yuǎn)程控制,來控制家用電感謝閱讀感謝閱讀MCU根據(jù)所設(shè)置的情謝謝閱讀感謝閱讀自動調(diào)節(jié)臥室光線等。2.2系統(tǒng)設(shè)計方案WebWebHTML模塊、精品文檔放心下載紅外遙控模塊、LCD顯示模塊、傳感器模塊、繼電器模塊、按鍵模塊、子門禁報謝謝閱讀警模塊，等等。系統(tǒng)的整體框圖如圖1所示。網(wǎng)頁數(shù)據(jù)庫信息2.3功能設(shè)計服務(wù)器（串口轉(zhuǎn)網(wǎng)口）設(shè)備狀態(tài)信息2.3.1空調(diào)為燈感謝閱讀核心控制設(shè)備插座eb網(wǎng)繼電器制，Web謝謝閱讀（以STC8052網(wǎng)頁遠(yuǎn)窗簾精品文檔放心下載模式、溫然后去燈當(dāng)前家中的電器，只需點擊網(wǎng)頁上相應(yīng)的按鈕，的感謝閱讀度、濕度打開、家中的電器設(shè)備，已達(dá)到遠(yuǎn)程控制的功能。系統(tǒng)指謝謝閱讀PWM調(diào)控LCD顯示圖1系統(tǒng)整體框圖感謝閱讀感謝閱讀精品文檔放心下載境。2.3.2室溫控制2MCU謝謝閱讀感謝閱讀的范圍。同時為了方便控制，MCU會將采集到的溫度值發(fā)送到LCD1602液晶屏上謝謝閱讀顯示出來。圖2溫度傳感器DS18B20圖3光敏傳感器感謝閱讀2.3.3燈光控制通過光敏傳感器（如圖3感謝閱讀MCU感謝閱讀是開窗簾還是關(guān)窗簾等。2.3.4光線控制精品文檔放心下載比調(diào)光法、脈沖調(diào)頻調(diào)光法、調(diào)節(jié)高頻逆變器供電電壓調(diào)光法等。其中相對LED精品文檔放心下載調(diào)光應(yīng)用較為多的是脈沖脈沖占空比調(diào)光，其優(yōu)點有，不會產(chǎn)生任何色譜偏移、謝謝閱讀感謝閱讀精品文檔放心下載PWMLED謝謝閱讀占空比調(diào)大。2.3.5模式控制謝謝閱讀精品文檔放心下載感謝閱讀感謝閱讀謝謝閱讀精品文檔放心下載式是MCU謝謝閱讀精品文檔放心下載模式是指對電器單獨進(jìn)行開與關(guān)的控制。第3章硬件設(shè)計3.1最小系統(tǒng)模塊STC89C52芯片共40引腳，1~8腳是通用I/Op1.0~p1.79腳rst復(fù)位鍵，感謝閱讀10、11腳RXD串口輸入、TXD串口輸出，12~19腳:p3接口(12,13腳INT0中斷謝謝閱讀0INT1中斷114,15:計數(shù)脈沖T0T116,17:WR寫控制RD讀控制輸出端),18,19謝謝閱讀腳:晶振諧振器，20腳接地線，21~28p2接口高8位地址總線29:psen片外rom感謝閱讀選通端，單片機(jī)對片外rom操作時29腳(psen)輸出低電平30:ALE/PROG地址鎖謝謝閱讀存器31:EArom取指令控制器，電源+5V。圖4最小系統(tǒng)3.2串口模塊串口采用MAX3232芯片，MAX232芯片是美信公司專門為電腦的RS-232標(biāo)準(zhǔn)精品文檔放心下載串口設(shè)計的單電源電平轉(zhuǎn)換芯片,使用+5v單電源供電。主要特點有：精品文檔放心下載1、符合所有的RS-232C技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)2、只需要單一+5V電源供電3、片載電荷泵具有升壓、電壓極性反轉(zhuǎn)能力，能夠產(chǎn)生+10V和-10V電壓謝謝閱讀V+、V-4、功耗低，典型供電電流5mA5、內(nèi)部集成2個RS-232C驅(qū)動器6、內(nèi)部集成兩個RS-232C接收器3.3紅外接收模塊PH102紅外接收頭有三個引腳，包括供電腳，接地和信號輸出腳。其內(nèi)部電精品文檔放心下載路包括紅外監(jiān)測二極管，放大器，限伏器，帶通濾波器，積分電路，比較器等。精品文檔放心下載謝謝閱讀謝謝閱讀30khz到60khz感謝閱讀積分電路進(jìn)入比較器，比較器輸出高低電平，還原出發(fā)射端的信號波形。謝謝閱讀圖6紅外接收模塊3.4傳感器模塊溫度采集選用了DS1（1）在與微處理器連接時僅需要一條口線即可實現(xiàn)微處理器與DS18B20的感謝閱讀雙向通訊。（2）測溫范圍－55℃～＋125℃，固有測溫分辨率0.5℃。精品文檔放心下載（3）支持多點組網(wǎng)功能，多個DS18B20可以并聯(lián)在唯一的三線上，最多只精品文檔放心下載能并聯(lián)8感謝閱讀定，實現(xiàn)多點測溫。（4）工作電源:3~5V/DC。（5）在使用中不需要任何外圍元件。（6）測量結(jié)果以9~12位數(shù)字量方式串行傳送。3.5LCD模塊顯示模塊采用16列2行）在本次設(shè)計中，第一腳功能如下：第1腳：VSS為電源地。第2腳：VDD接5V電源正極。第3V0為液晶顯示器對比度調(diào)整端，接正電源時對比度最弱，接地電源感謝閱讀時對比度最高（對比度過高時會產(chǎn)生“鬼影，使用時通過一個10K的電位器調(diào)精品文檔放心下載第4RS為寄存器選擇，高電平1時選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平0時選擇指謝謝閱讀令寄存器。第5RW為讀寫信號線，高電平(1)時進(jìn)行讀操作，低電平(0)時進(jìn)行寫操謝謝閱讀作。第6腳：E(或EN)端為使能(enable)端。精品文檔放心下載第7～14腳：D0～D7為8位雙向數(shù)據(jù)端。謝謝閱讀第15～16腳：空腳或背燈電源。15腳背光正極，16腳背光負(fù)極。精品文檔放心下載圖8LCD模塊3.6鍵盤模塊鍵盤采用4*3矩陣鍵盤,鍵值讀取方法采用掃描法，端口使用P1口，其中精品文檔放心下載P1.1~P1.3做行線，P1.4~P1.7做列線，在對行、列掃描之前，先會掃描整個P1精品文檔放心下載口，當(dāng)讀到有鍵按下才，會去具體掃描行與列。3.7繼電器模塊謝謝閱讀謝謝閱讀去控制較大電流的一種“自動開關(guān)。故在電路中起著自動調(diào)節(jié)、安全保護(hù)、轉(zhuǎn)精品文檔放心下載換電路等作用。本次設(shè)計中選用了4個繼電器來控制4個對應(yīng)的電器。謝謝閱讀圖10繼電器模塊3.8現(xiàn)AD與DA轉(zhuǎn)，3個給硬件控制容易等優(yōu)點，在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。其引腳定義如下：感謝閱讀AIN0~AIN3：模擬輸入（A/DAOUT：模擬輸出（D/AA0-A2：硬件設(shè)備地址。GND：電源負(fù)極地。VREF：參考電壓輸入。EXT:振蕩器輸入時，內(nèi)部/外部的切換開關(guān)。OSC:振蕩器輸入/輸出。SCL:I2CBUS時鐘輸入。SDA:I2CBUS數(shù)據(jù)輸入/輸出。AGND:模擬地,摸擬信號和基準(zhǔn)電源的參考地。3.9串口轉(zhuǎn)以太網(wǎng)模塊因為RS-232串口通信的距離就只有15M精品文檔放心下載RS232串口轉(zhuǎn)以太網(wǎng)模塊，精品文檔放心下載將單片機(jī)中的數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給網(wǎng)頁后臺程序。該模塊具體的功能如下：謝謝閱讀（1）10M以太網(wǎng)接口；（2）1.5KV電磁隔離；（3）串口波特率300~115200bps；（4）支持TCP/IP協(xié)議包括：ARP、IP、ICMP、IGMP、UDP、TCP、HTTP、感謝閱讀DHCP；（5）工作方式：TCPServer,TCPClient,UDP,虛擬串口、socket控件；感謝閱讀（6）工作端口、目標(biāo)IP和端口均可設(shè)定；（7）提供虛擬串口管理軟件；（8）提供通用配置函數(shù)庫，方便用戶使用開發(fā)應(yīng)用程序；謝謝閱讀（9）可使用配置工具XVCOM進(jìn)行配置；（10）可使用網(wǎng)頁瀏覽器進(jìn)行配置；（11）輸入電壓：5V；（12）功耗低最大工作電流：80mA；（13）工作溫度：0～65℃；圖12串口轉(zhuǎn)以太網(wǎng)模塊第4章軟件系統(tǒng)設(shè)計4.1STC89c52開發(fā)工具介紹KeilC51是美國KeilSoftware公司出品的51系列兼容單片機(jī)C語言軟件開感謝閱讀發(fā)系統(tǒng)，與匯編相比，C語言在功能上、結(jié)構(gòu)性、可讀性、可維護(hù)性上有明顯的精品文檔放心下載C謝謝閱讀MCS51架構(gòu)的感謝閱讀芯片，它集編輯，編譯，仿真等于一體，同時還支持，PLM，匯編和C語言的程感謝閱讀VC++感謝閱讀程序，軟件仿真方面也有很強(qiáng)大的功能。因此很多開發(fā)51應(yīng)用的工程師或普通謝謝閱讀的單片機(jī)愛好者，都對它十分喜歡。4.1.1keiluVision2新建項目與編輯（1）點擊Project菜單，選擇彈出的下拉式菜單中的NewProject，如圖謝謝閱讀13Windows14中輸入C感謝閱讀后的文件擴(kuò)展名為uv2KEILuVision2項目文件擴(kuò)感謝閱讀展名。（2C52如15所示。完成上面些，這個操作也可以通過菜單或快捷鍵Ctrl+N來實現(xiàn)。感謝閱讀顏色，p1文件們選“DD按鈕圖標(biāo)左4.1（1）圖18中1、2、3都是編譯按鈕，不同是1是用于編譯單個文件。2是感謝閱讀精品文檔放心下載不會再次重新編譯的。3是重新編譯，每點擊一次均會再次編譯鏈接一次，不管感謝閱讀程序是否有改動。6\關(guān)閉調(diào)試模式的按鈕，謝謝閱讀它也存在于菜單Debug－Start\StopDebugSession，快捷鍵為Ctrl+F5。感謝閱讀(2)進(jìn)入調(diào)試模式中1處于停止?fàn)顟B(tài)時才有有效。3是復(fù)位，模中的串行調(diào)試窗口，這個窗口我們可以看，這里的項目也正是在這里看運行結(jié)果。圖19調(diào)試模式4.1.3程序燒HEX文件格節(jié),所有數(shù)據(jù)使用16進(jìn)制數(shù)字理程序存儲區(qū)找到2的文件就可以打開先能菜單，選彈出項目選項設(shè)置窗口，同樣先選中項目文件夾謝謝閱讀圖標(biāo)，這時在Project菜單中也有一樣的菜單可選。打開項目選項窗口，轉(zhuǎn)到感謝閱讀OutputHEX精品文檔放心下載HEX文件到指定的路徑中。這樣就可用自己的編程器所謝謝閱讀謝謝閱讀4.2單片機(jī)總控制流程圖4.3鍵盤與紅外遙控鍵位功能鍵盤與紅外遙控鍵位功能如圖，當(dāng)開啟自動模式后4~12號鍵不起作用。當(dāng)感謝閱讀5674感謝閱讀鍵與8~1259號鍵對應(yīng)燈1的開關(guān),610精品文檔放心下載711812號鍵對應(yīng)插座的開關(guān)。感謝閱讀圖21鍵盤功能4.4Web軟件開發(fā)工具簡要介紹4.4.1EclipseEclipseJava精品文檔放心下載它只是一個框架和一組服務(wù)，用于通過插件組件構(gòu)建開發(fā)環(huán)境。幸運的是，感謝閱讀Eclipse附帶了一個標(biāo)準(zhǔn)的插件集，包括Java開發(fā)工具感謝閱讀（JavaDevelopmentTools，JDT感謝閱讀Eclipse包括了插件開發(fā)環(huán)境，這個組件主要針對希望擴(kuò)展Eclipse的軟件精品文檔放心下載開發(fā)人員，因為它允許他們構(gòu)建與Eclipse環(huán)境無縫集成的工具。由于Eclipse感謝閱讀Eclipse感謝閱讀謝謝閱讀致性并不僅限于JavaEclipse是使用Java感謝閱讀用途并不限于Java語言；例如，支持諸如C/C++、COBOL和Eiffel等編程語言精品文檔放心下載的插件已經(jīng)可用，或預(yù)計會推出。Eclipse框架還可用來作為與軟件開發(fā)無關(guān)的感謝閱讀其他應(yīng)用程序類型的基礎(chǔ)，比如內(nèi)容管理系統(tǒng)?；贓clipse的應(yīng)用程序的突出例子是IBM的WebSphereStudioWorkbench，感謝閱讀它構(gòu)成了IBMJava開發(fā)工具系列的基礎(chǔ)。例如，感謝閱讀WebSphereStudioApplicationDeveloper添加了對JSPservletEJBXMLWeb精品文檔放心下載服務(wù)和數(shù)據(jù)庫訪問的支持。4.4.2tomcatTomcat是Apache軟件基金會的JakartaApache、精品文檔放心下載Sun和其他一些公司及個人共同開發(fā)而成。由于有了Sun的參與和支持，最新的精品文檔放心下載Servlet和JSP規(guī)范總是能在Tomcat中得到體現(xiàn)。因為Tomcat技術(shù)先進(jìn)、性能謝謝閱讀Java愛好者的喜愛并得到了部分軟件開發(fā)商的認(rèn)可，感謝閱讀成為目前比較流行的Web應(yīng)用服務(wù)器。Tomcat感謝閱讀精品文檔放心下載完善中，任何一個感興趣的程序員都可以更改它或在其中加入新的功能。感謝閱讀Tomcat精品文檔放心下載JSP感謝閱讀ApacheHTML頁面的感謝閱讀Tomcat部分是Apache謝謝閱讀以當(dāng)運行tomcat時，它實際上作為一個與Apache獨立的進(jìn)程單獨運行的。感謝閱讀4.5Web端網(wǎng)頁界面設(shè)計頁面包含的功能有，系統(tǒng)管理、狀態(tài)查詢、電器管理。謝謝閱讀系統(tǒng)會根據(jù)數(shù)據(jù)庫傳上來的信息以列表的形式將家中電器的狀態(tài)信息顯示出來。謝謝閱讀10感謝閱讀分鐘，則監(jiān)點擊電有修改項，只要點系統(tǒng)管電器的感謝閱讀謝謝閱讀能查看電器狀態(tài)，高級用戶可以查看、修改、添加、刪除。謝謝閱讀第5章環(huán)境實例搭建感謝閱讀謝謝閱讀如何將這套系統(tǒng)搭建在一個真實環(huán)境中。5.1實例環(huán)境選擇本次系統(tǒng)搭建選擇了一個普通型的兩室一廳住宅，如圖26所示。其中要用到智謝謝閱讀能控制的地方有兩間臥室、一間客廳、一個過道（3感謝閱讀26485.2實例5.2.1所在本實例客臥燈、3號是是空調(diào)、8號是門禁。5.2.2布線感謝閱讀中，本套系統(tǒng)適用于那些事先安排好且不需要經(jīng)常移動更換的電器設(shè)備，謝謝閱讀謝謝閱讀也縮短了電器電源線的布線長度，增加了系統(tǒng)的安全系數(shù)（如圖27謝謝閱讀核心與服務(wù)器的連接用串口，因此控制核心會和服務(wù)器主機(jī)放在一起。謝謝閱讀另外傳感器與紅外接收頭將會被獨立出來。紅外接收頭會與遙控配套安裝。精品文檔放心下載電5.2.3模式服務(wù)器控制在模式上除了以往常見的自動與手動模式，實例的設(shè)考謝謝閱讀核心

電了手機(jī)謝謝閱讀感謝閱讀睡眠、會客、全開、起夜模式、自定義。如圖28所示。謝謝閱讀起夜走廊、客廳的燈開，門禁關(guān)、控制模睡眠關(guān)閉其他電器設(shè)備、臥室燈由亮變暗，開門禁，關(guān)窗簾切換后