【正文】 C42KR32KR7123JP3Header 3VCCDGNDDGNDO21O12VCC3IN14IN1+5INT26INT2+7INT3+8INT3—9INT4+10INT411GND12O413O3141LM386LED3LED_REDLED2LED_RED 圖 36 紅外傳感器 圖 37 傳感器接口電路 電源設(shè)計電路 本智能家居系統(tǒng)需要電源模塊提供 12V 與 5V 的工作電壓。所有本系統(tǒng)選用一系列傳感器作為輔助的“眼睛”，“手”去幫助 MCU 去協(xié)同管理。 GSM 的工作電壓在 5V 左右即可。 BOOT 端口是 GSM 啟動端口。 GSM 接口電路 圖 35 GSM 接口電路 如圖 35 所示， GSM 模塊采用串行 接口電路與 MCU 相連接。 15 腳背光正極， 16 腳背光負極。 （由于本系統(tǒng)只寫入數(shù)據(jù)，所有采用單向數(shù)據(jù)模式。 第 6 腳： LCDEN 使能端口。 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 。防止鬼影出現(xiàn)，需要接上拉電阻滑動變阻器調(diào)節(jié)對比度。 第 2 腳： VCC 接 5V 電源正極。為保證復位可靠， RC 時間常數(shù)應(yīng)大于兩個機器周期，一般選取濾波電容 22uF，電阻取 1K。 X1 晶振是 晶振， C1 與 C2采用 3050pf 的陶瓷電容構(gòu)成晶振電路提供穩(wěn)定的外部時鐘源。 單片機最小系統(tǒng)組成框圖如圖 31 所示。 單片機最小系統(tǒng) 單片機最小系統(tǒng)是指能夠使單片機正常工作的最小硬件電路單元。其對應(yīng)關(guān)系如圖 28 所示。一般由定時器 0 定時器實現(xiàn)一個周期為 20ms 的 PWM 波?？刂凭€，用來輸入舵機的控制信號。 河南大學本科畢業(yè)生學士學位論文 10 圖 27 舵機實物圖 該舵機有三根引線。 圖 26 LCD1062 顯示屏 舵機 智能家居設(shè)計中，使用舵機控制房屋門子的開關(guān)。 LCD1602 可以顯示的內(nèi)容為 16X2，顯示屏的每一行都由 16 個字符模塊組成。 圖 25 直流風機 LCD1602 液晶顯示器 液晶是一種高分子材料集成的材料，以為其特具有殊的物理化學特性，所以廣泛的應(yīng)用于顯示屏材料中。本系統(tǒng)采用是 AVC 系列的 12 伏直接風機去作為空氣切換窗口裝置。直流風機是根據(jù)輸入的直流電壓所在的占空比大小來控制直流風機跟輸入電壓成正比快速轉(zhuǎn)動快慢，直接驅(qū)動風扇一起轉(zhuǎn)動的直流電機裝置。 MQ2 傳感器正常工作前需要讓檢測探頭通電加熱一段大概 5s 左右的時間，MQ2 氣體傳感器對 CH CO、 H2 以及危 害 氣體的靈敏度高 ，模塊輸出數(shù)字信號可通過 IO 直接讀寫檢測傳感器檢測周圍氣體是否出現(xiàn)易燃有害的氣體。 當在可檢測范圍內(nèi)出現(xiàn)較大體積或者存在有紅外釋放的移動的個體，發(fā)射二極管發(fā)射出的紅外線反饋回強度大的紅外線，光敏三極管處于飽和，指示燈工作。 2） .成本低，實用性強，操作方便，主人便于不在家或者夜間模式下對住宅進行安保布防操作。它具有以下優(yōu)點： 1） 傳感器安裝于門窗 以及放有重要物品保管的 位置，采用多 角度多 光束綜合判斷，極大的降低了傳感器的 錯誤的判斷。 GSM 模塊如圖 24 所示。換句話說，加上鍵盤，電源，顯示屏的 GSM 模塊就是一部全球隨時隨地使用手機移動終端。 GSM 模塊 GSM 短線模塊是將基帶控制處理核心芯片 SIM900、 GSM 射頻電路、內(nèi)部 存儲器 、功率放大集成電路集成在一塊特殊材質(zhì)的電路板上，并且提供特定的 AT操作系統(tǒng)、該系統(tǒng)具有射頻功放處理、 GSM 基帶信號處理、標準 TTL 接口功能模塊組成。操作流程如下 : 1）一次完整的溫濕度數(shù)據(jù)傳輸為 40bit,高位先出低位后出。 表 21 STC 性能特性 主要功能特性 32 位雙向 IO 口 2048 內(nèi)部 RAM 兼容 MCS51 指令系統(tǒng) 4K FLASH ROM 2 個串行中斷 時鐘頻率 024MHZ 2 個外部中斷 可編程 UART 低功耗和掉電模式 軟件設(shè)置睡眠喚醒 DHT11 傳感器 DHT11 溫濕度 傳感器是一款用來準確測量溫度濕度數(shù)字傳感器，由于抗擾動效果好 ,快速反應(yīng)、優(yōu)良品質(zhì)、低功耗，信號傳輸距離較遠不易丟失數(shù)據(jù)以及擁有的數(shù)字采集溫濕度傳感模塊技術(shù)等眾多的優(yōu)點使其能夠應(yīng)用使用在許多苛刻特定的工作場所。 STC52 單片機引腳圖如圖 23 所示。這種單片機在其外圍加入時鐘電路和復位電路就可以作為控制單元穩(wěn)定的執(zhí)行一些簡單的操作，結(jié)構(gòu)如圖 33 所示。由于該單片機有 4 個八位的可編程I/O 口 ,可以對其進行編程控制， 因此可以對其進行一些外圍的擴展，使其完成一些指定的任務(wù)。 S T C 5 1 單 片 機手 機 終 端G S M 模 塊電 源 系 統(tǒng)傳 感 器信 號被 控 對象D H T 1 1 溫 濕度 傳 感 器M Q 2 煙 霧 傳感 器紅 外 傳 感 器舵 機 房 門驅(qū) 動 電 路 直 流 風 機電 源 系統(tǒng) 圖 22 智能家居總體結(jié)構(gòu)圖 STC89C52 單片機 單片機最小系統(tǒng)由單片機芯片、為單片機工作提供能源的電源電路、產(chǎn)生時鐘信號的時鐘電路（晶振）、復位電路以及一些其他的外圍電路組成。 圖 21 智能家居實物圖 河南大學本科畢業(yè)生學士學位論文 6 智能家居的總體設(shè)計方案 本設(shè)計系統(tǒng)采用 8 位單片機 STC52RC 單片機芯片作為主控微處理器，配有傳感器作為信息監(jiān)測的信號來源，舵機風扇作為被控對象。判斷在家狀態(tài)時候，當紅外傳感器工作即有人非法闖進，以及家中煙霧濃度過高等狀況可通過 GSM 發(fā)送相應(yīng)的中文提示信息到主人的手機上，智能家居主人也可以通過手機遠程操作一系列必要的遠程控制 MCU 進行相應(yīng)的系統(tǒng)操作，比如可以控制被控對象風機，舵機工作。 智能家居基本原理概述 本設(shè)計的智能家居系統(tǒng)使用最新加強版 STC52RC的 8位單片機為主處理控制器，以 GSM 作為通訊中樞，配有一定數(shù)目的“系統(tǒng)眼睛”即傳感器作為突發(fā)事件以及數(shù)據(jù)采集的來源，控制舵機，直流風機等被控對象來實現(xiàn)的智能系統(tǒng)。只要將底層開發(fā)與上層的應(yīng)用完美融 合，才能促使智能家居研究領(lǐng)域快速健康發(fā)展。“互聯(lián)網(wǎng) +”模式的提出促進國內(nèi)外智能家居再一次發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)對傳統(tǒng)行業(yè)變革的動力之源主要來自云空間、數(shù)據(jù)資源和大規(guī)模社會化協(xié)同三方面。 數(shù)據(jù)將成為推進社會進步的第四生產(chǎn)力。 現(xiàn)如今 智能家居進入國內(nèi)市場已經(jīng) 10 多年了，隨著物聯(lián)網(wǎng)、云 數(shù)據(jù) 等先進科技的應(yīng)用，傳統(tǒng)的有線的智能家居遠遠不能滿足市場的需求和人們對功能豐富性和可操作性強的要求，智能家居呈現(xiàn)數(shù)字化、智能化、潮流化趨勢，展現(xiàn)出強大的生命力，而且產(chǎn)品也越來越貼近生活，接地氣，實用越來越成為智能家居 發(fā)展的主方向 ，打造一個安全 ，智能，快捷，舒適的生活環(huán)境。 從全球首富 比爾蓋茨 第 一次在 國外使用智能家居的家庭 概念，谷歌， 亞馬遜 等世界經(jīng)濟巨蟒在本世紀初已經(jīng)研究出一定的產(chǎn)業(yè)用于民用。 基于 GSM 的智能家居研究可以進一步的完善智能家居的體系，促進低成本的智能家居走進更多家庭之中，同時智能家居的研究對社會治安，工業(yè)現(xiàn)場監(jiān)管河南大學本科畢業(yè)生學士學位論文 4 都有重大意義。本設(shè)計系統(tǒng)充分利用 GSM 移動通訊功能，結(jié)合數(shù)字通訊技術(shù)，傳感器工作，被控對象的協(xié)同操作實現(xiàn)對家 居的進行狀態(tài)監(jiān)控，調(diào)度，控制功能。如何建立一個低成本，高效率，充滿人性化的智能家居系統(tǒng)已成為當前追求高品質(zhì)社會生活一個熱點方向與話題。它借助最可靠、最成熟，最穩(wěn)定的 GSM 移動網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)能夠輕松解決更及時、方便進行通訊。隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展，以及最近突然大熱的智能化讓智能家居系統(tǒng)已從原來的簡單化、局部化向智能化、集成化快速發(fā)展。隨著自動化控制技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷成熟，越來越多將兩者結(jié)合起來應(yīng)用的智能化設(shè)備出現(xiàn)在了在不同應(yīng)用場所，智能家居作為其中的重要成員，更加智能化，人性化，高效的智能家居研 究已經(jīng)成為了一個重要的研究課題方向。 Smart home 河南大學本科畢業(yè)生學士學位論文 3 第 1 章 緒論 21 世紀科技的快速發(fā)展，科技水平不斷提高，傳統(tǒng)的工業(yè)已經(jīng)告別傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式開始進行產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型，在一些新興的公司生產(chǎn)中智能化的機器人逐漸代替工作效率低的人類工作。 STC controller。 關(guān)鍵詞 ： GSM； STC 單片機；遠程操控；智能家居； 河南大學本科畢業(yè)生學士學位論文 2 ABSTRACT In the 21st century is the era of information explosion, the arrival of information age has led to the development of intelligent. Along with the vigorous development of the inte