基于單片機的智能家居控制系統(tǒng)設計畢業(yè)設計(doc畢業(yè)設計論文)(編輯修改稿)
2025-07-16 12:53 本頁面
【文章內容簡介】 6列2行）在本次設計中，第一行為提示信息，第二行為數據信息其引腳功能如下：第1腳：VSS為電源地。第2腳：VDD接5V電源正極。第3腳：V0為液晶顯示器對比度調整端，接正電源時對比度最弱，接地電源時對比度最高（對比度過高時會產生“鬼影”，使用時通過一個10K的電位器調整對比度）。第4腳：RS為寄存器選擇，高電平1時選擇數據寄存器、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位雙向數據端。第15～16腳：空腳或背燈電源。15腳背光正極，16腳背光負極。圖8 LCD模塊 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，~，~，在對行、列掃描之前，先會掃描整個P1口，當讀到有鍵按下才，會去具體掃描行與列。圖9 鍵盤模塊 繼電器模塊繼電器作為一種電子控制器件，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），通常應用于自動控制電路中，它實際上是用較小的電流去控制較大電流的一種“自動開關”。故在電路中起著自動調節(jié)、安全保護、轉換電路等作用。本次設計中選用了4個繼電器來控制4個對應的電器。圖10 繼電器模塊 AD模塊因為STC89C52芯片沒有AD轉換模塊，故而采用PCF8591T芯片來實現AD與DA轉換功能的，它有4路模擬輸入，1路模擬輸出，一個I2CBUS接口，3個給硬件地址編程的腳。通過I2C總線與處理器通信，其價格低廉，接口簡單，轉換控制容易等優(yōu)點，在單片機應用系統(tǒng)中得到了廣泛的應用。其引腳定義如下：AIN0~AIN3：模擬輸入（A/D 轉換）。 AOUT：模擬輸出（D/A轉換）。 A0A2：硬件設備地址。 GND：電源負極地。 VREF：參考電壓輸入。 EXT:振蕩器輸入時，內部/外部的切換開關。 OSC: 振蕩器輸入/輸出。 SCL: I2C BUS 時鐘輸入。 SDA:I2C BUS 數據輸入/輸出。 AGND:模擬地,摸擬信號和基準電源的參考地。 圖11 AD轉換模塊 串口轉以太網模塊因為RS232串口通信的距離就只有15M，遠遠不能滿足智能家居的布線、組網要求，考慮到成本與技術問題，本設計中選用了一款RS232 串口轉以太網模塊，將單片機中的數據通過網絡發(fā)送給網頁后臺程序。該模塊具體的功能如下： （1）10M以太網接口； （2）；（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、DHCP；（5）工作方式：TCP Server, TCP Client, UDP, 虛擬串口、socket控件；（6）工作端口、目標 IP和端口均可設定；（7）提供虛擬串口管理軟件；（8）提供通用配置函數庫，方便用戶使用開發(fā)應用程序；（9）可使用配置工具XVCOM進行配置；（10）可使用網頁瀏覽器進行配置；（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 串口轉以太網模塊第4章 軟件系統(tǒng)設計 MCGS組態(tài)軟件介紹MCGS(Monitor and Control Generated System，監(jiān)視與控制通用系統(tǒng))是北京昆侖通態(tài)自動化軟件科技有限公司研發(fā)的一套基于Windows平臺的，用于快速構造和生成上位機監(jiān)控系統(tǒng)的組態(tài)軟件系統(tǒng)，主要完成現場數據的采集與監(jiān)測、前端數據的處理與控制，可運行于Microsoft Windows 95/98/Me/NT/2000/xp等操作系統(tǒng)。，它具有以下特點： 良好的結構：先進的C/S（客戶端/服務器）結構 簡單的操作：客戶端只需要使用標準的IE瀏覽器就可以實現對服務器的瀏覽和控制良好性價比：整個網絡系統(tǒng)只需一套網絡版軟件（包括通用版所有功能），客戶端不需裝MCGS的任何軟 件，即可完成整個網絡監(jiān)控系統(tǒng) 方便的使用：MCGS網絡版服務器不要安裝其他任何輔助軟件，客戶操作起來得心應手 強大的功能：MCGS網絡版提供的網絡ActiveX控件，可以方便的在其他各種應用程序中直接調用 方便的升級：MCGS嵌入版、通用版、網絡版可以無縫連接，節(jié)省大量的開發(fā)和調試時間 多種網絡形式：MCGS網絡版支持局域網、廣域網、企業(yè)專線和Modem撥號等多種連接方式，方便的實現企業(yè)的范圍和距離的擴充 MCGS窗口與編輯（1）點擊MCGS用戶菜單，選擇新建窗口然后點擊窗口屬性進行編輯。然后再雙擊新建的主窗口進行內容編輯，即編輯我們本次所用的的空調機組，將各裝置擺放好，其裝置將關聯(lián)某些窗口，我們在下面將繼續(xù)編寫，這里只是編寫框架。（2）新建新風溫濕度窗口，然后點擊窗口屬性進行編輯。然后再雙擊新建的新風溫濕度窗口進行內容編輯，完成上面步驟后，其中的內容按鈕關聯(lián)到新風數據歷史曲線，新風數據實時曲線，新風數據存盤數據。（3）同理回風溫濕度，送風溫濕度，防凍開關溫度也按上例的新風溫濕度設置。 編輯壓差數據窗口，同時設置過濾器和風機故障顯示，當壓差不正常時過濾器和風機故障顯示。（4）編寫換熱器窗口，點擊MCGS用戶菜單，選擇新建窗口然后點擊窗口屬性進行編輯。然后再雙擊新建的主窗口進行內容編輯。這里設置冬季和夏季兩種模式，在流動塊可見性中編輯。并且設置水閥開度，這里進行程序設計，根據回風溫度與設定溫度的對比以調節(jié)水閥的開度。（5）編寫加濕器窗口，點擊MCGS用戶菜單，選擇新建窗口然后點擊窗口屬性進行編輯。然后再雙擊新建的主窗口進行內容編輯。設置水閥開度，這里進行程序設計，根據回風濕度與設定濕度的對比以調節(jié)水閥的開度。（7）編寫初始參數窗口，點擊MCGS用戶菜單，選擇新建窗口然后點擊窗口屬性進行編輯。然后再雙擊新建的主窗口進行內容編輯。設置冬季夏季兩種模式，和房間設定溫濕度，以及風機啟停，再進行程序的編輯。（8）編寫報警信息顯示和數據顯示窗口，點擊MCGS用戶菜單，選擇新建窗口然后點擊窗口屬性進行編輯。然后再雙擊新建的主窗口進行內容編輯。設置冬季夏季兩種模式，和房間設定溫濕度，以及風機啟停，再進行程序的編輯。 MCGS啟動退出策略 （1）空調機組啟動順序控制：新風風閥，回風風閥開啟→送風機→冷熱水調節(jié)閥開啟→加濕閥開啟。空調機組停機順序控制：關加濕器→關冷熱水閥→送風機停機→新風風閥，回風風閥。（2）EXCEL輸出，本次設計中設置為每5分鐘將當前數據輸出到EXCEL中。這個我們在循環(huán)策略中添加。 并且設置EXCEL表格格式。（3）設計菜單欄，并將主窗口中的按鈕動作關聯(lián)到相關的窗口。（1）設備驅動程序安裝步驟：“設備窗口”選項卡，進入“設備窗口頁”?！霸O備組態(tài)”圖標或雙擊“設備窗口”圖標，彈出設
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