【正文】 制、區(qū)域控 制等。 自動(dòng)控制技術(shù) 是智能家居系統(tǒng)中必不可少的技術(shù)，廣泛應(yīng)用在智能家居控制中心 。由于智能家居采用的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與協(xié)議的不同，大多數(shù)智能家居系統(tǒng)都采用 綜合布線 方式，但少數(shù)系統(tǒng)可能并不杭州電子科技大學(xué)本科畢業(yè)論文 23 采用綜合布線技術(shù)，如 電力載波 ，不論哪一種情況，都一定有對(duì)應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)來完成所需的信號(hào)傳輸任務(wù)，因此網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)是智能家居集成中關(guān)鍵的技術(shù)之一。以住宅為平臺(tái)，利用有線和無線網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)通信技術(shù)、包括綜合布線系統(tǒng)，安全防范系統(tǒng)，背景樂 /廣播系統(tǒng)，燈光窗簾控制系統(tǒng)，空調(diào) VRV 控制系統(tǒng)，以及家庭影院控制系統(tǒng)；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。 智能家居是時(shí)代發(fā)展的產(chǎn)物，是住戶想享受快速網(wǎng)沖浪、便捷實(shí)時(shí)的通訊、安全防范、豐富娛樂生活、便捷的生活家居管理 ,優(yōu)質(zhì)物業(yè)管理等智能化住宅所特有的生活方式，使忙碌一天的人們真正體 會(huì)到智慧家?guī)淼纳顦啡ぁＶ悄芗揖油ㄟ^ 物聯(lián)網(wǎng) 技術(shù)將家中的各種設(shè)備（如音視頻設(shè)備、照明系統(tǒng)、窗簾控制、空調(diào)控制、安防系統(tǒng)、數(shù)字影院系統(tǒng)、 [1]網(wǎng)絡(luò)家電以及三表抄送等）連接到一起，提供家電控制、照明控制、窗簾控制、電話遠(yuǎn)程控制、室內(nèi)外遙控、 防 盜報(bào)警 、以及可編程定時(shí)控制等多種功能和手段。 本文采用的軟件消抖，延時(shí) 10ms。 一般可以用硬件或軟件的辦法來消抖，具體有如下方式： 2.濾波消抖電路 ，就是在第一次檢測到有鍵按下時(shí)先不動(dòng)作，延時(shí)一段時(shí)間（一般為 10ms），再次檢測按鍵的狀態(tài)，如果仍保持閉合狀態(tài)，則確認(rèn)的確有鍵按下。 按鍵的穩(wěn)定閉合時(shí)間 t2 由操作人員的按鍵動(dòng)作所確定，一般為幾百毫秒至幾秒。由于彈性作用的影響，機(jī)械觸點(diǎn)在閉合及斷開瞬間均有抖動(dòng)過程，從而使鍵輸入電壓信號(hào)也出現(xiàn)抖動(dòng)。按鍵實(shí)際就是一種常用的按鈕開關(guān)，平時(shí)鍵的兩個(gè)觸點(diǎn)處于斷開狀態(tài)，按鍵被按下時(shí)，兩個(gè)觸點(diǎn)閉合。 按鍵按下時(shí)，有一定的抖動(dòng)時(shí)間。若 B5 為“ 1” ， B4 為“ 0” ，則 S10 鍵按下；若 B5 為“ 0” ， B4 為“ 1” ，則 S9 鍵按下；若 B4 、 B5 皆為“ 1” ，則證明 按下的鍵不在該行，應(yīng)進(jìn)行下一行的掃描。若 B5 為“ 1” ， B4 為“ 0” ，則 S12 鍵按下；若 B5杭州電子科技大學(xué)本科畢業(yè)論文 20 為“ 0” ， B4 為“ 1” ，則 S11 鍵按下；若 B4 、 B5 皆為“ 1” ，則證明按下的鍵不在該行，應(yīng)進(jìn)行下一行的掃描。所謂掃描，即 CPU 不斷輪流對(duì)行線置低電平，然后檢查列線輸入狀態(tài)，確定按鍵情況。當(dāng)行線（ B B2）分別輸出低電平時(shí)，有鍵按下，相應(yīng)的列線 B4 或 B5 上會(huì)出現(xiàn)低電平。 圖 動(dòng)態(tài)數(shù)碼管顯示仿真圖 開關(guān)去抖 如圖所示， B B5 為列線， B B2 為行線。 調(diào)整電流和時(shí)間參數(shù)，可實(shí)現(xiàn)亮度適中且較穩(wěn)定的顯示效果。雖然在任一時(shí)刻只有一位顯示器被點(diǎn)亮，但由于顯示器具有余輝效應(yīng)，而人眼又具有視覺惰性，所以看起來與全部顯示器持續(xù)點(diǎn)亮效果完全一樣。 圖 動(dòng)態(tài)數(shù)碼管圖 杭州電子科技大學(xué)本科畢業(yè)論文 19 這樣，對(duì)于一組 LED 數(shù)碼顯示器需要由兩組信號(hào)控制：一組是字形口輸出的字形碼，用來控制顯示 什么樣的字符；另一組是字位口輸出的字位碼，用來控制將字符顯示在第幾位顯示器上。動(dòng)態(tài)掃描顯示是單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中最常用的顯示方式之一 ,它是把所有顯示器的同名字段互相并聯(lián)在一起，并把它們接到字形口上。它是把所有顯示器的同名字段互相并聯(lián)在一起，并把它們接到字形口上。所以靜態(tài)顯示方式常用在顯示器位數(shù)較少的單片機(jī)系統(tǒng)中 圖 靜態(tài)數(shù)碼管圖 由于使用的 PIC16F877端口資源少，采用靜態(tài)顯示是 6位數(shù)碼管只能顯示相同的數(shù)字。靜態(tài)顯示方式的優(yōu)點(diǎn)是顯示程序簡單，顯示亮度高，由于單片機(jī)不需要經(jīng)常掃描顯示器，所以可節(jié)省 CPU 時(shí)間。這里所指的 8 位端口可以直接采用并行 I/O 口（ PIC16F877 的 PORTB、 PORTC 和 PORTD），也可以采用擴(kuò)展的串行輸入 /并行輸出移位寄存器，如 74HC595 。該電路每一位可獨(dú)立顯示，只要在該位的段選線上保持段選碼電平，該位就能保持相 應(yīng)的顯示字符。常用的顯示方式有兩種： 所謂靜態(tài)顯示方式，就是在任意時(shí)刻，所有顯示器都按照各自接收的字形碼同時(shí)顯示對(duì)應(yīng)的字符。 7) 使用 MPLAB IDE 豐富的在線幫助快速找出問題的答案。reg。reg。 5) 在觀察窗口中查看變量。 3) 通過使用內(nèi)置模擬器觀察程序流程調(diào)試可執(zhí)行邏輯；或者使用 MPLAB ICE 2020 和 MPLAB ICE 4000 仿真器或 MPLAB ICD 2 在線調(diào)試器實(shí)時(shí)調(diào)試可執(zhí)行邏輯。 MPLAB IDE 提 供 以 下 功 能 ： 1) 使 用 內(nèi) 置 編 輯 器 創(chuàng) 建 和 編 輯 源 代 碼 。reg。reg。 系列單片機(jī)進(jìn)行嵌入式設(shè)計(jì)的應(yīng)用開發(fā)。 支持單片機(jī)匯編語言的編輯 /編譯 /源碼級(jí)仿真，內(nèi)帶 805 AVR、 PIC 的匯編編譯器，也可以與第三方集成編譯環(huán)境 (如 IAR、 Keil 和 Hitech)結(jié)合，進(jìn)行高級(jí)語言的源碼級(jí)仿真和調(diào)試； PIC 單片機(jī)編程工具 MPLAB MPLAB IDE 簡介： 杭州電子科技大學(xué)本科畢業(yè)論文 15 MPLAB 集成開發(fā)環(huán)境（ IDE）是綜合的編輯器、項(xiàng)目管理器和設(shè)計(jì)平臺(tái)，適用于使用 Microchip 的 PICmicroamp。 支持通用外設(shè)模型，如字符 LCD 模塊、圖形 LCD 模塊、 LED 點(diǎn)陣、 LED 七段顯示模塊、鍵盤 /按鍵、直流 /步進(jìn) /伺服電機(jī)、 RS232 虛擬終端、電子溫度計(jì)等等，其 COMPIM(COM 口物理接口模型 )還可以使仿真電路通過 PC 機(jī)串口和外部電路實(shí)現(xiàn)雙向異步串行通信 。 高級(jí)圖形仿真功能：基于圖標(biāo)的分析可以精確分析電路的多項(xiàng)指標(biāo)，包括工作點(diǎn)、瞬態(tài)特性、頻率特性、傳輸特性、噪聲、失真、傅立葉頻譜分析、一致性分析 。 豐富的虛擬儀器： 13種虛擬儀器，要求面板操作逼真，如 示波器 、邏輯分析儀、信號(hào)發(fā)生器、直流電壓 /電流表 、交流電壓 /電流表、數(shù)字圖案發(fā)生器、頻率計(jì) /計(jì)數(shù) 器 、邏輯探頭、虛擬終端、 SPI 調(diào)試器、 I2C 調(diào)試器等 。 超過 35000 個(gè)仿真器件：可以通過內(nèi)部原型或使用廠家的 SPICE 文件自行設(shè)計(jì)仿真器件，可導(dǎo)入第三方發(fā)布的仿真器件 。 可輸出高質(zhì)量圖紙：通過個(gè)性化設(shè)置，可以 生成印刷質(zhì)量的 BMP 圖紙，可以供 WORD、 Powerpoint 等多種文檔使用。 智能的器件搜索：通過模糊搜索可以快速定位所需要的器件；智能化的連線功能：連接導(dǎo)線簡單快捷，具備快速自動(dòng)連線功能 。這無疑在企業(yè)界掀起了悍然大波，國內(nèi)外企杭州電子科技大學(xué)本科畢業(yè)論文 14 業(yè)鑒于 proteus尤其是其微處理器模型的獨(dú)一無二仿真功能和新版本 PCB的超然強(qiáng)大功能、而價(jià)格遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于同類產(chǎn)品的 市場優(yōu)勢條件下，紛紛采用，并將其廣泛應(yīng)用在生產(chǎn)和研發(fā)之中， proteus 在中國電子科研類企業(yè)的依賴環(huán)境日益成熟化，學(xué)生掌握了 proteus、擁有 PAEE 證書對(duì)其就業(yè)來講如虎添翼，不少企業(yè)優(yōu)先錄用具有該技能的人才?？傊撥浖且豢罴瘑纹瑱C(jī)和 SPICE 分析于一身的仿真軟件 ，功能極其強(qiáng)大。 3)目前支持的單片機(jī)類型有： 68000 系列、 8051 系列、 AVR 系列、 PIC12 系列、 PIC16 系列、 PIC18 系列、 Z80 系列、 HC11 系列以及各種外圍芯片。 該軟件的特點(diǎn)： 1)全部滿足我們提出的 單片機(jī)軟件仿真系統(tǒng)的 標(biāo)準(zhǔn) ，并在同類產(chǎn)品中具有明顯的優(yōu)勢。在編譯方面，它也支持 IAR、 Keil 和 MPLAB 等多種編譯器。它不僅具有其它 EDA 工具軟件的仿真功能，還能仿真單片機(jī)及外圍器件。 杭州電子科技大學(xué)本科畢業(yè)論文 11 圖 外加電源與重置電路 PIC16F877 的工作電壓為 5V，連接 Pin11 與 Pin32， Pin12 與 Pin31 為地線接腳；重置電路連接 Pin1，按下 Reset 后，內(nèi)部指令重頭開始執(zhí)行，系統(tǒng)重新運(yùn)作。 2. 4 PIC16F877 基本電路 PIC 振蕩頻率電路 單片機(jī)振蕩電路與整體系統(tǒng)工作速度有直接的關(guān)系，例如同步 ∕ 異步串行傳輸、定時(shí)器等，都與振蕩頻率有關(guān)，不同系列單片機(jī)有不同振蕩頻率，根據(jù)產(chǎn)品資料手冊(cè)， PIC16F877 振蕩頻率 最高可到 20MHz；在圖 1 中，振蕩電路接于Pin13(OSC1/CLKIN)與 Pin14(OSC2/CLKOUT)，而振蕩電路有以下四種形式： 1)LP：使用低功率振蕩晶體 (Low Power Crystal) 2)XT：使用振蕩器 ∕ 諧振器 (Crystal/Resonator) 3)HS：使用高速振蕩器 (High Speed Crystal/Resonator) 4)RC：使用電阻 ∕ 電容 (Resister/Capacitor) 一般常用振蕩晶體或是諧振器作為單片機(jī)振蕩源，外接電路及 PIC 內(nèi)部電路說明如圖 6 所示。 I/O 端口的方向寄存器是定義其端口引腳的輸入 /輸出狀態(tài)； I/O端口的數(shù)據(jù)寄存器是用于其端口輸入 /輸出數(shù)據(jù)的橋梁，或稱為數(shù)據(jù)緩沖器。 PIC 單片機(jī)的一個(gè)特點(diǎn)就是所有操作都是對(duì)寄存器（或者說寄存器文件）的操作： 對(duì)端口工作方式設(shè)置寄存器的操作、對(duì)端口數(shù)據(jù)方向設(shè)置寄存器的操作等。當(dāng)整體系統(tǒng)需要多單片機(jī)時(shí)，彼此可以經(jīng)由并列傳輸接口來快速傳輸資料。 3)PORTC :PORTC 總共有 8 個(gè)位 (RC0~RC7)，除了可作為數(shù)位 I/O 外，還和一些特殊功能的周邊電路共享接腳，例如 CCP（直流馬達(dá)控制）、 I2C、 SPI（同步串行通訊電路）、 UART（異步串行傳輸電路）等等。 PIC 是 8 位的單片機(jī)，以接腳特性分組，每 組盡量湊滿 8 支接腳，并將 I/O 命名為 PORTA(RA0~RA5)、PORTB(RB0~RB7)、 PORTC(RC0~RC7)、 PORTD(RD0~RD7)和 PORTE(RE0~RE2)等，各分組接口特性說明如下： 1)PORTA: PIC16F877 的 PORTA 總共有 6 個(gè)位 (RA0~RA5)， PORTA 的接腳可作為數(shù)字輸出輸入端口，而系統(tǒng)重置后， PORTA 自動(dòng)成為模擬輸入狀態(tài)，可讀取模擬輸入訊號(hào)。作并行口對(duì) TTL 輸入，作 I/O 口時(shí)為斯密特輸入。 14)SD0： SPI 通信數(shù)據(jù)輸出端。 12) TX/CK：異步通信發(fā)送端 /SCI 同步傳輸?shù)臅r(shí)鐘端。有的 PIC 芯片內(nèi)有兩個(gè) CCP 部件，其引腳用符號(hào) CCP1 和 CCP2 表示。 10) CCP：捕捉 /比較 /脈寬調(diào)制等功能端。 9) AN0～ AN7： A/D 轉(zhuǎn)換的模擬量輸入端。 7) T1OSO： TMR1 的振蕩輸出端。 5) T1CK1： TMR1 時(shí)鐘輸入端。 3) OSC2/CLKOUT：振蕩器晶體輸出端，在晶體振蕩方式接晶體，在 RC 方式輸出 OSC1 頻率的 1/4 信號(hào) CLKOUT。 Vpp 代表編程電壓。其中 MCLR 為低電平時(shí)，對(duì)芯片復(fù)位。 PIC 8 位單片機(jī)系列和 MCS－ 51 系列單片機(jī)一樣，其引腳除電源 VDD、 VSS 為單一功能外，其余的信號(hào)引腳常是多個(gè)功能，即引腳的復(fù)用功能。 PIC16F877 內(nèi)部的外圍模塊還包括捕捉 /比較脈沖調(diào)制 CCP1 和 CCP2,通用同步 /異步收發(fā)器 USART，主同步串行端口 MSSP，并行從動(dòng)端口 PSP。 3)A/D 轉(zhuǎn)換器 :也叫 ADC，