【正文】 另外傳感器與紅外接收頭將會(huì)被獨(dú)立出來(lái)。這樣也縮短了電器電源線的布線長(zhǎng)度，增加了系統(tǒng)的 安全系數(shù)（如圖 27 所示）。 1 所控電器 在本實(shí)例中，所要控制的電器有 8 個(gè)，如圖 所示 1 號(hào)是主臥燈、 2 號(hào)是客臥燈、 3 號(hào)是過道燈、 4 號(hào)是衛(wèi)生間燈、 5 號(hào)是客廳窗簾、 6 號(hào)是接線板、 7 號(hào)是空調(diào)、 8 號(hào)是門禁。 實(shí)例環(huán)境選擇 本次系統(tǒng)搭建選擇了一個(gè)普通型的兩室一廳住宅，如圖 26 所示。 客戶端訪問 在 IE 地址欄中 輸入 版工程。 花生殼軟件會(huì)自動(dòng)把 MCGS 服務(wù)器的外網(wǎng) IP 與域名綁定。 注冊(cè)“花生殼 2021”帳號(hào)，得到一個(gè)域名。 對(duì)于外網(wǎng) IP 地址是動(dòng)態(tài)的，需要進(jìn)行域名綁定，本文以 “花生殼 2021” 域名綁定軟件為例來(lái)說明。例如 MCGS 服務(wù)器端 的局域網(wǎng) IP 是 ，MCGS 工程 使用的 端口為 8000，則路由器的 “ 虛擬服務(wù)器 ” 設(shè)置如 圖 4： 圖 4 端口映射示意圖 設(shè)置完成后，可使用 MCGS 服務(wù)器端的外網(wǎng) IP 進(jìn)行外網(wǎng)訪問（有些路由器需要重啟才可生效）。下面介紹各種常用網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中 MCGS 服務(wù)器 的配置及客戶端訪問方法。 假設(shè) : MCGS 服務(wù)器 端的 IP 地址 為 ，端口號(hào)為 8000。 2）修改工程端口：工作臺(tái) ?主控窗口 ?系統(tǒng)屬性 ?HTTP 參數(shù)，在屬性設(shè)置界面中修改端口號(hào)。 32 然后點(diǎn)擊 設(shè)備檢測(cè)查看是否有錯(cuò)誤的地方以修改，當(dāng)所有的都正確，點(diǎn)擊進(jìn)入運(yùn)行環(huán)境，調(diào)試檢測(cè)各項(xiàng)。 模擬調(diào)試軟件 模擬設(shè)備，這個(gè)設(shè)備是提供一 個(gè)模擬的信號(hào)源，供工程人員來(lái)調(diào)試的 。如果動(dòng)作和液位顯示結(jié)果都正確，表明設(shè)備連接成功。 ，接通壓力邊送器等對(duì)象的電源，進(jìn)入“設(shè)備調(diào)試”頁(yè)。注意工程最大值應(yīng)設(shè)為 9。這樣設(shè)置的含義是： 0 通道即液位 1通道 AD 轉(zhuǎn)換結(jié)果為 0 時(shí)，對(duì)應(yīng)液位為 0m；為 5 時(shí)對(duì)應(yīng)液位為 12m。 圖 數(shù)據(jù)處理窗口 圖 數(shù)據(jù)處理方式選擇窗口 “ ⑤ 工程轉(zhuǎn)換”，彈出“工程量轉(zhuǎn)換”窗口，如圖 所示。單擊“確定”按鈕。選 +5 的含義是：輸入電壓為 5（最?。r(shí)，對(duì)應(yīng) A/D 轉(zhuǎn)換值為 5；輸入電壓為 +5（最大）時(shí)對(duì)應(yīng) A/D 轉(zhuǎn)換值為 5。本系統(tǒng)壓力變送器輸出 0~5v，所以選 +5V。其中 “ I/O 基地址 [16 進(jìn)制 ]”：與板卡上地址跳線開關(guān)的設(shè)置有關(guān)，出廠設(shè)置為 300H。 （ 2）設(shè)備屬性設(shè)置步驟 “設(shè)備窗口”的“設(shè)備 0[研祥 PCL818L]”，進(jìn)入“設(shè)備屬性設(shè)置”窗口，如圖 所示。 “設(shè)備工具箱”列表中雙擊“研祥 PCL818L”，設(shè)備被添加到左側(cè)設(shè)備組態(tài)窗口中，出現(xiàn)“設(shè)備 0[研祥 PCL818L]”。 “ PCL818L”。 “可選設(shè)備”列表中，雙擊“板卡”，彈出板卡列表。 “工具箱”圖標(biāo)，彈出“設(shè)備工具箱”窗口。 28 29 設(shè)備與變量連接 （ 1）設(shè) 備驅(qū)動(dòng)程序安裝步驟： “設(shè)備窗口”選項(xiàng)卡，進(jìn)入“設(shè)備窗口頁(yè)”。 并且設(shè)置 EXCEL 表格格式。 （ 2） EXCEL 輸出，本次設(shè)計(jì)中設(shè)置為每 5 分鐘將當(dāng)前數(shù)據(jù)輸出到 EXCEL 中。 26 MCGS 啟動(dòng)退出策略 （ 1）空調(diào)機(jī)組啟動(dòng)順序控制：新風(fēng)風(fēng)閥，回風(fēng)風(fēng)閥開啟→送風(fēng)機(jī)→冷熱水 27 調(diào)節(jié)閥開啟→加濕閥開啟。然后再雙擊新建的主窗口進(jìn)行內(nèi)容編輯。設(shè)置冬季夏季兩種模式，和房間設(shè)定溫濕度，以及風(fēng)機(jī)啟停，再進(jìn)行程序的編輯。 24 （ 7）編寫初始參數(shù)窗口，點(diǎn)擊 MCGS 用戶菜單，選擇新建窗口然后點(diǎn)擊窗口屬性進(jìn)行編輯。然 后再雙擊新建的主窗口進(jìn)行內(nèi)容編輯。并且設(shè)置水閥開度，這里進(jìn)行程序設(shè)計(jì)，根據(jù)回風(fēng)溫度與設(shè)定溫度的對(duì)比以調(diào)節(jié)水閥的開度。然后再雙擊新建的主窗口進(jìn)行內(nèi)容編輯。 編輯壓差數(shù)據(jù)窗口，同時(shí)設(shè)置過濾器和風(fēng)機(jī)故障顯示，當(dāng)壓差不正常時(shí)過濾器和風(fēng)機(jī)故障顯示。然后再雙擊新建的新風(fēng)溫濕度窗口進(jìn)行內(nèi)容編輯，完成上面步驟后，其中的內(nèi)容按鈕關(guān)聯(lián)到新風(fēng)數(shù)據(jù)歷史曲線，新風(fēng)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)曲線，新風(fēng)數(shù)據(jù)存盤數(shù)據(jù)。然后再雙擊新建的主窗口進(jìn)行內(nèi)容編輯，即編輯我們本次所用的的空調(diào)機(jī)組，將各裝置擺放好，其裝置將關(guān)聯(lián)某些窗口，我們?cè)谙旅鎸⒗^續(xù)編寫，這里只是編寫框架。 方便的升級(jí)： MCGS 嵌入版、通用版、網(wǎng)絡(luò)版可以無(wú)縫連接，節(jié)省大量的開發(fā)和調(diào)試時(shí)間 方便的使用： MCGS 網(wǎng)絡(luò)版服務(wù)器不要安裝其他任何輔助軟件，客戶操作起來(lái)得心應(yīng)手 簡(jiǎn)單的操作：客戶端只需要使用標(biāo)準(zhǔn)的 IE 瀏覽器 就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)服務(wù)器的瀏覽和控制 本次設(shè)計(jì)應(yīng)用 網(wǎng)絡(luò)版 ，它具有以下特點(diǎn)： 圖 10 繼電器模塊 15 串口轉(zhuǎn)以太網(wǎng)模塊 因?yàn)?RS232 串口通信的距離就只有 15M，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足智能家居的布線、組網(wǎng)要求，考慮到成本與技術(shù)問題，本設(shè)計(jì)中選用了一款 RS232 串口轉(zhuǎn)以太網(wǎng)模塊，將單片機(jī)中的數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給網(wǎng)頁(yè)后臺(tái)程序。 SDA:I2C BUS 數(shù)據(jù)輸入 /輸出。 OSC: 振蕩器輸入 /輸出。 VREF：參考電壓輸入。 A0A2：硬件設(shè)備地址。其引腳定義如下： AIN0~AIN3：模擬輸入（ A/D 轉(zhuǎn)換）。 14 AD 模塊 因?yàn)?STC89C52 芯片沒有 AD 轉(zhuǎn)換模塊，故而采用 PCF8591T 芯片來(lái)實(shí)現(xiàn) AD與 DA 轉(zhuǎn)換功能的，它有 4 路模擬輸入， 1 路模擬輸出，一個(gè) I2CBUS 接口， 3個(gè)給硬件地址編程的腳。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。 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~ 做行線， ~ 做列線，在對(duì)行、列掃描之前，先會(huì)掃描整個(gè) P1口，當(dāng)讀到有鍵按下才，會(huì)去具體掃描行與列。 第 15～ 16 腳：空腳或背燈電源。 第 6 腳： E(或 EN)端為使能 (enable)端。 第 4 腳： RS 為寄存器選擇，高電平 1 時(shí)選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平 0 時(shí)選擇指令寄存器。 第 2 腳： VDD 接 5V 電源正極。 LCD 模塊 顯示模塊采用 LCD1602，它能夠同時(shí)顯示 16x02 即 32 個(gè)字符。 （ 5）在使用中不需要任何外圍元件。 （ 3）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)，如果數(shù)量過多，會(huì)使供電電源電壓過低，從而造成信號(hào)傳輸?shù)牟环€(wěn)定，實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)測(cè)溫。 溫度 傳感器模塊 溫度采集選用了 DS18B20 溫度傳感器，其特點(diǎn)如下： 圖 5 串口模塊 MAX3232 圖 7 濕度度傳感器模塊 11 （ 1）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。 （ 5）在使用中不需要任何外圍元件。 （ 3）支持多點(diǎn) 組網(wǎng)功能，多個(gè) th100hum 可以并聯(lián)在唯一的三線上，最多只能并聯(lián) 8 個(gè)，如果數(shù)量過多，會(huì)使供電電源電壓過低，從而造成信號(hào)傳輸?shù)牟环€(wěn)定，實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)測(cè)溫。主要特點(diǎn)有： 符合所有的 RS232C 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 只需要單一 +5V 電源供電 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V+、 V 功耗低，典型供電電流 5mA 內(nèi)部集成 2 個(gè) RS232C 驅(qū)動(dòng)器 內(nèi)部集成兩個(gè) RS232C 接收器 圖 4 最小系統(tǒng) 10 濕度傳感器 模塊 濕度采集選用了 th100hum 濕度傳感器，其特點(diǎn)如下： （ 1）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 th100hum的雙向通訊。 9 第 3 章 硬件設(shè)計(jì) 最小系統(tǒng)模塊 STC89C52 芯片 共 40 引腳， 1~8 腳是通用 I/O 接口（ ~）， 9 腳 rst復(fù)位鍵， 11 腳 RXD 串口輸入、 TXD 串口輸出， 12~19 腳 :p3 接口 (12,13 腳 INT0中斷 0、 INT1 中斷 1， 14,15:計(jì)數(shù)脈 沖 T0 T1 16,17:WR 寫控制 RD 讀控制輸出端 ) ,18,19 腳 :晶振諧振器， 20 腳接地線， 21~28 p2 接口高 8 位地址總線 29: psen 片外 rom選通端，單片機(jī)對(duì)片外 rom操作時(shí) 29 腳 (psen)輸出低電平 30:ALE/PROG 地址鎖存器 31:EA rom 取指令控制器，電源 +5V。但其中的模式不必太多，以免使系統(tǒng)的操作變得復(fù)雜，在具體的設(shè)計(jì)只需將常用的幾 種情況（場(chǎng)景）設(shè)為固定的模式來(lái)控制即可，在本次設(shè)計(jì)中有手自動(dòng)模式，夏季模式，冬季模式，其中的手自動(dòng)是 MCGS 組態(tài)軟件根據(jù)預(yù)設(shè)與傳感器自動(dòng)控制空調(diào)機(jī)組。在不同的氣象條件下，應(yīng)選擇不同的新風(fēng)回風(fēng)比例，以達(dá)到節(jié)能的效果，減少系統(tǒng)能耗。 本設(shè)計(jì)中 只有一臺(tái)風(fēng)機(jī)，既有新風(fēng)又有回風(fēng)的話， 通過風(fēng)閥調(diào)節(jié)新 回風(fēng)比例是可取的 。同時(shí)為了方便控制， MCGS 組態(tài)軟件會(huì)將采集到的溫度值發(fā)送到 LCD1602 液晶屏上顯示出來(lái)。同時(shí)為了方便控制， MCGS 組態(tài)軟件會(huì)將采集到的溫度值發(fā)送到 LCD1602 液晶屏上顯示出來(lái)。系統(tǒng)自動(dòng)控制是指系統(tǒng)的核心部分可以根據(jù)外部傳感器所采集的環(huán)境信息（如溫度，濕度等）與用戶設(shè)定的可以使人可以較為舒適的之作比較，然后根據(jù)比較結(jié)果對(duì)相應(yīng)的設(shè)備進(jìn)行網(wǎng)頁(yè) 服務(wù)器（串口轉(zhuǎn)網(wǎng)關(guān)） 核心控制設(shè)備（以 STC8052為核心） 數(shù)據(jù)庫(kù)信息 設(shè)備狀態(tài)信息 傳感器（溫度，濕度） LCD 顯示 模式，溫度 ，濕度信息 繼電器 風(fēng)機(jī) 水閥開度 新風(fēng)開度 加濕器 回風(fēng)開度 用戶輸入信息 用戶控制信息 環(huán)境信息 按鍵 7 調(diào)節(jié)控制，以保持著個(gè)舒適的值，為用戶提供一個(gè)良好的溫濕度環(huán)境 。 系統(tǒng)整體框圖 1 功能設(shè)計(jì)： 多源控制 為了適應(yīng)人們高質(zhì)量，便捷的生活需求， 本系統(tǒng)采用多源控制，即按鍵控制， Web 網(wǎng)頁(yè)遠(yuǎn)程控制，系統(tǒng)自動(dòng)控制，這三種控制相結(jié)合。 根據(jù)設(shè)計(jì)要求，系統(tǒng)提供了包括了核心控制模塊， Web 服務(wù)器， Web HTML模塊，數(shù)據(jù)采集模塊，繼電器模塊，按鍵模塊，報(bào)警模塊，等等。此外在本次設(shè)計(jì)中，采用多種傳感器想結(jié)合，智能根 據(jù)各傳感器采集的數(shù)值進(jìn)行自動(dòng)化控制，如自動(dòng)開關(guān)風(fēng)機(jī)，智能調(diào)節(jié)冷凍水量，自動(dòng)調(diào)節(jié)風(fēng)閥開度等。 6 第 2 章 總體設(shè)計(jì) 整體介紹 本次設(shè)計(jì)以 STC89C52 芯片為控制核心，溫度，濕度等傳感器為環(huán)境信息采集源，以 Web 控制為輔助，來(lái)制作一個(gè)物聯(lián)網(wǎng)空調(diào)監(jiān)控系統(tǒng)。 (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(shí)間 程序，分別對(duì)各個(gè)房間照明設(shè)備的開、關(guān)進(jìn)行控制，并可自動(dòng)調(diào)節(jié)各個(gè)房間的照度。 (2) 熱能表、燃?xì)獗怼⑺?、電度表的?shù)據(jù)采集、計(jì)量和傳送根據(jù)小區(qū)物業(yè)管理的要求所設(shè)置數(shù)據(jù)采集程序，通過傳感器對(duì)熱能表、燃?xì)獗?、水表、電度表的用量進(jìn)行自動(dòng)數(shù)據(jù)采集、計(jì)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)。其中家庭設(shè)備自動(dòng)監(jiān)控包括電器設(shè)備的集中、遙控、遠(yuǎn)距離異地 (通過電話或 Inter)的監(jiān)視、控制及數(shù)據(jù)采集。某一天突然有維修工上門告訴家中空調(diào)有問題，我們還驚異地不相信。 可以想見，物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展到一定階段，家中的電器可以和外網(wǎng)連接起來(lái)，通過傳感器傳達(dá)電器的信號(hào)。美國(guó)獨(dú)立市場(chǎng)研究機(jī)構(gòu) FORESTER預(yù)測(cè)，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)務(wù) (即互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù) )之比將達(dá)到 30∶ 1。物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用竟已經(jīng)很廣泛，遍及智能交通、環(huán)境保護(hù)、公共安全、平安家居、智能消防、工業(yè)監(jiān)測(cè)、環(huán)境監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域?？照{(diào)更“聽話”了，天熱它會(huì)把 溫度調(diào)低，太潮就會(huì)自動(dòng)抽濕燈也知道節(jié)能了，房間里沒人會(huì)自動(dòng)滅掉。可以說，這是一個(gè)智能化的世界。 物聯(lián)網(wǎng)把我們的生活擬人化了，萬(wàn)物成了人的同類。而在物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代 ,鋼筋混凝土、電纜將與芯片、寬帶整合為統(tǒng)一的基礎(chǔ)設(shè)施，在此意義上，基礎(chǔ)設(shè)施更像是一塊新的地球。 物聯(lián)網(wǎng)概念的問世，打破了之前的傳統(tǒng)思維。在這個(gè)網(wǎng)絡(luò)中，物品 (商品 )能夠彼此進(jìn)行“交流”，而無(wú)需人的干預(yù)。目前，已經(jīng)有越來(lái)越多的機(jī)構(gòu)和個(gè)人開始了對(duì)智能家居的研究 隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，特別是無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)化智能家居系統(tǒng)可提供遙控、家電（空調(diào)，熱水器等）控制、照明控制、室內(nèi)外遙控、窗簾自控、防盜報(bào)警、電話遠(yuǎn)程控制、可編程定時(shí)控制及 計(jì)算 機(jī)控制等多種功能和手段，使生活更加舒適、便利和安全。 智能家居是 現(xiàn)代 社會(huì)最熱門的話題之一，它的目標(biāo)是通過 網(wǎng)絡(luò) 等信息通信技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)對(duì)家居電器等的智能控制