【正文】 傳感與檢測課程設計 智能家居監(jiān)控系統(tǒng)設計 設計目的 ： 隨著智能分析技術、網(wǎng)絡技術的迅速發(fā)展以及人民生活水平的提高，人們開始更加注重家居環(huán)境的安全，伴隨著人們需求的提高，基于智能化的實時監(jiān)控系統(tǒng)應運面生。目前， 視頻監(jiān)控系統(tǒng) 經(jīng)歷了模擬監(jiān)控、數(shù)字監(jiān)控和 網(wǎng)絡監(jiān)控 3 個階段。雖然視頻監(jiān)控系統(tǒng)在 20 世紀 90 年代末就在中國市場興起，有很多公司推出了自己的 智能家居系統(tǒng) ，但是現(xiàn)在仍 未 得到普及，而且目前智能家居的國際標準尚未成熱，因此智能家居監(jiān)控系統(tǒng)存在廣闊的發(fā)展空間 。 本次課題研究智能家居監(jiān)控系統(tǒng)設計的四個部分，實現(xiàn)家居溫度，煤氣泄漏，外人闖入，火災煙霧的檢測！ 設計要求 ： 1 用 Protel 畫出設計原理圖。 2 采用 Protuse 進行仿真，完成系統(tǒng)電路圖的部分和全部仿真，在設計說明書中體現(xiàn)仿真結果。 3寫設計說明書。 總體設計方案： 本系統(tǒng)采用四個模塊單獨實現(xiàn)，設計簡單，可靠！ 各個模塊的設計 一 室內(nèi)環(huán)境溫度的檢測 由于考慮到家居室內(nèi)的環(huán)境比較良好，且不需要相當精確的檢測，于是采用集成溫度傳感器來檢測室內(nèi)溫度 硬件 該系統(tǒng)由集成溫度傳感器 DS18B20 發(fā)光二極管 (燈光報警 ) led 顯示 單片機組成 工作環(huán)境 在 lcd 上顯示溫度值 當室內(nèi)溫度低于某個數(shù)值或者高于某個數(shù)值是，發(fā)光二極管將發(fā)出報警信息 檢測電路 該系統(tǒng)用集成溫度傳感器 DS18B20 檢測環(huán)境溫度。 DS18B20 是典型的單總線數(shù)字式溫度傳感器 ，工作電壓為 3~5v， 測量結果以 9~12 位數(shù)字量方式串行傳送 ， 在使用中不需要任何外圍元件 。 DS18B20 的工作原理 在該檢測系統(tǒng)中，單片機 AT89S51 作為主機， DS18B20 作為從機，由于DS18B20 采用的是主從結構，只有主機呼叫從機，從機才能應答。因此，訪問器件時必須嚴格遵循單總線命令序列，以及初始化， ROM,命令功能的命令。 單總線器件采用嚴格的通訊協(xié)議來保證數(shù)據(jù)的完整性。通訊協(xié)議包括：復位脈沖，應答脈沖，寫 0，寫 1，讀 0，讀 1，所有這些信號都是以先低位，后高位的方式發(fā)送的。 DS18B20 的一些指令 軟件設計 DS18B20 的初始化 （ 1） 先將數(shù)據(jù)線置高電平 “1” 。 （ 2） 延時（該時間要求的不是很嚴格，但是盡可能的短一點） （ 3） 數(shù)據(jù)線拉到低電平 “0” 。 （ 4） 延時 750 微秒（該時間的時間范圍可以從 480 到 960 微秒）。 （ 5） 數(shù)據(jù)線拉到高電平 “1” 。 （ 6） 延時等待（如果初始化成功則在 15 到 60 微妙時間之內(nèi)產(chǎn)生一個由 DS18B20 所返回的低電平 “0” 。據(jù)該狀態(tài)可以來確定它的存在，但是應注意不能無限的進行等待，不然會使程序進入死循環(huán)，所以要進行超時控制）。 （ 7） 若 CPU 讀到了數(shù)據(jù)線上的低電平 “0” 后，還要做延時，其延時的時間從發(fā)出的高 電平算起（第（ 5）步的時間算起）最少要 480 微秒。 （ 8） 將數(shù)據(jù)線再次拉高到高電平 “1” 后結束。 DS18B20 的寫操作 （ 1） 數(shù)據(jù)線先置低電平 “0” 。 （ 2） 延時確定的時間為 15微秒。 （ 3） 按從低位到高位的順序發(fā)送字節(jié)（一次只發(fā)送一位）。 （ 4） 延時時間為 45 微秒。 （ 5） 將數(shù)據(jù)線拉到高電平。 （ 6） 重復上（ 1）到（ 6）的操作直到所有的字節(jié)全部發(fā)送完為止。 （ 7） 最后將數(shù)據(jù)線拉高。 DS18B20 的讀操作 （ 1）將數(shù)據(jù)線拉高 “1” 。 （ 2）延時 2 微秒。 （ 3）將數(shù)據(jù)線拉低 “0” 。 （ 4）延時 3 微秒。 （ 5）將數(shù)據(jù)線拉高 “1” 。 （ 6）延時 5 微秒。 （ 7）讀數(shù)據(jù)線的狀態(tài)得到 1 個狀態(tài)位，并進行數(shù)據(jù)處理。 （ 8）延時 60 微秒。 顯示電路 顯示電路由 lcd1602 和上拉電阻組成。 LCD1602 簡介 LCD1602 是 工業(yè)字符型液晶，能夠同時顯示 16x02 即 32個字符。（ 16 列 2 行） 1602 液晶也叫 1602 字符型液晶，它是一種專門用來顯示字母、數(shù)字、符號等的 點陣 型液晶模塊。它由若干個 5X7 或者 5X11 等 點陣 字符位組成，每個點陣字符位都可以顯示一個字符，每位之間有一個點距的間隔，每行之間也有間隔，起到了字符間距和行間距的作用，正 因為如此所以它不能很好地顯示圖形。 1602LCD 是指顯示的內(nèi)容為 16X2,即可以顯示兩行，每行 16 個字符液晶模塊（顯示字符和數(shù)字）。 管腳功能 1602 采用標準的 16 腳接口，其中： 第 1 腳： VSS 為 電源地 第 2 腳： VCC 接 5V電源正極 第 3 腳： V0 為液晶顯示器對比度調(diào)整端，接正電源時對比度最弱，接地電源時對比度最高（對比度過高時會 產(chǎn)生 “ 鬼影 ” ，使用時可以通過一個 10K 的電位器調(diào)整對比度）。 第 4 腳： RS 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 令寄存器 。 第 5 腳： RW 為讀寫信號線，高電平 (1)時進行讀操作，低電平 (0)時進行寫操作。 第 6 腳： E(或 EN)端為使能 (enable)端。 第 7～ 14 腳： D0～ D7 為 8 位雙向數(shù)據(jù)端。 第 15～ 16腳： 空腳 或背燈電源。 15腳背光正極， 16 腳背光負極。 時序 寫操作時序 寫指令： RS=0。R/W=1。E=1。 寫數(shù)據(jù)： RS=1。R/W=0。E=1。 讀操作時序 讀狀態(tài)： RS=0。R/W=1。E=1。 讀數(shù)據(jù)： RS=1。R/W=1。E=1。 Protuse 仿真圖 仿真結果：當溫度傳感器檢測到室內(nèi)溫度達到某一設定值時，發(fā)出聲光報警！ 程序如下 include include sbit DQ = P2^0。 sbit p3_2 = P3^2。 sbit p3_5 = P3^5。 sbit rs=P2^1。 sbit rw=P2^2。 sbit en=P2^3。 unsigned char temp1。//溫度值高位 unsigned char temp0。//溫度值低位 unsigned char idata TMP。 unsigned char idata TMP_d。 unsigned char f。 unsigned char code Char[]=tmepture :。 unsigned char code wendu[]=0123456789。 float tem。 void delay_18B20(int i) { while(i)。 return。 } void delay(unsigned int count) { unsigned int i。 while(count) { i=200。 while(i0)i。 count。 } } void Delay_us(unsigned char n) { unsigned char i。 i=0。 while(in) {i++。} return。 } void wr_ds18_1(char dat) { signed char idata i=0。 unsigned char idata j。 bit testb。 for(j=1。j=8。j++) { testb=dat amp。 0x01。 dat = dat1。 if(testb) //寫一 { DQ=0。 _nop_()。