智能家居控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)畢業(yè)論文-文庫(kù)吧資料
2025-06-26 12:53本頁(yè)面
【正文】 感器來(lái)檢測(cè)環(huán)境的變化，達(dá)到保護(hù)家居安全的作用，例如玻璃破碎探測(cè)器；住宅區(qū)的保護(hù)是指在主通道、臥室、書(shū)房、浴室安裝一檢測(cè)各種環(huán)境信息的傳感器[11]，來(lái)保護(hù)室內(nèi)的安全，諸如紅外探測(cè)器、溫度傳感器、煙霧傳感器、震動(dòng)傳感器等，都可以幫助居室主人更好的管理家居。本次設(shè)計(jì)通過(guò)火焰?zhèn)鞲衅鳎ㄈ鐖D7）檢測(cè)室內(nèi)是否有異常明火，若檢測(cè)到有異常明火，則通過(guò)蜂鳴器報(bào)警且控制噴射閥工作。若有火災(zāi)發(fā)生，則控制器發(fā)出聲光、短信等報(bào)警信號(hào)，通知家人及相關(guān)部門(mén)及時(shí)撲滅火災(zāi)，保證家居的安全。本次設(shè)計(jì)通過(guò)聲音傳感器（如圖6）檢測(cè)當(dāng)前是否有語(yǔ)音命令，來(lái)控制窗簾、臺(tái)燈、音響的開(kāi)關(guān)等，從而達(dá)到聲控的效果。它提供了一種控制靈敏的聲控?zé)鬧9]，它采用人嘴發(fā)出約1秒的控制信號(hào)“嘶”聲，即可方便及時(shí)地打開(kāi)和關(guān)閉聲控照明裝置，并有防誤觸發(fā)而具有的自動(dòng)延時(shí)關(guān)閉功能，并設(shè)有手動(dòng)開(kāi)關(guān)，使其應(yīng)用更加方便。 圖4 溫度傳感器DS18B20 圖5 光敏傳感器 燈光控制通過(guò)光敏傳感器（如圖5）采集當(dāng)前光線的值，通過(guò)與預(yù)設(shè)白天夜晚的值相比，讓控制中心知道當(dāng)前的環(huán)境狀態(tài)，從而決定是開(kāi)燈還是關(guān)燈，是開(kāi)窗簾還是關(guān)窗簾。 溫度控制通過(guò)溫度傳感器（如圖4）采集當(dāng)前的溫度信息，送到采集模塊中進(jìn)行轉(zhuǎn)換，由控制中心進(jìn)行分析，通過(guò)與預(yù)設(shè)值的對(duì)比，決定空調(diào)的開(kāi)關(guān)，使室溫保持在一個(gè)恒定的范圍。且設(shè)置了手動(dòng)控制模式，人為的調(diào)節(jié)環(huán)境變化。 圖2 ATmega16實(shí)物圖 圖3 ATmega16引腳圖 功能設(shè)計(jì) 雙模式設(shè)計(jì)為了適應(yīng)人們高質(zhì)量，便捷的生活需求，本系統(tǒng)采用兩種模式控制，即安防模式和自動(dòng)模式。當(dāng)單片機(jī)處于空閑方式時(shí)，CPU不再運(yùn)行，但USART、SRAM、T / C、SPI端口、兩線接口、A/D轉(zhuǎn)換器和中斷繼續(xù)正常工作；當(dāng)單片機(jī)處于掉電模式時(shí)，晶體振蕩器不再振蕩，但中斷模塊以及復(fù)位系統(tǒng)正常工作，而其他所有功能都不再運(yùn)行；當(dāng)單片機(jī)處于省電模式時(shí)，異步定時(shí)器正常運(yùn)行，且允許用戶保持一個(gè)時(shí)間基準(zhǔn)，但其他功能將停止運(yùn)行；當(dāng)單片機(jī)處于ADC噪聲抑制模式下，只有異步定時(shí)器以及ADC正常運(yùn)行，其他模塊均休眠，為的是減少在ADC轉(zhuǎn)換時(shí)產(chǎn)生的開(kāi)關(guān)噪聲；ATmega16擁有C語(yǔ)言編譯器、宏匯編程序、程序調(diào)試器/仿真器以及仿真器等一系列的編程工具，還會(huì)有評(píng)估板等相應(yīng)的系統(tǒng)開(kāi)發(fā)工具[7]。得益于其先進(jìn)的指令集及單時(shí)鐘周期指令執(zhí)行時(shí)間，使ATmega16的數(shù)據(jù)吞吐量可達(dá)1MIPS/MHz，故可緩解系統(tǒng)在功耗和處理速度之間矛盾[5]。綜上考慮，選用ATmega16單片機(jī)為CPU最為合適，且ATmega16單片機(jī)具有16K的flash，512字節(jié)的EEPROM，滿足我們?cè)O(shè)計(jì)的需求。若采用89C51需要做RAM，ROM來(lái)擴(kuò)展其內(nèi)存空間，其硬件工作量必然大大增多。方案一：采用傳統(tǒng)的8位89C51單片機(jī)作為主控芯片。8位單片機(jī)由于內(nèi)部構(gòu)造簡(jiǎn)單、體積小、成本低廉，在一些較簡(jiǎn)單的控制器中應(yīng)用很廣。系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)框圖如圖1所示。其中，第一章為引言，主要介紹了智能家居發(fā)展現(xiàn)狀及其應(yīng)用前景；第二章為智能家居系統(tǒng)方案的設(shè)計(jì)，主要包括主控芯片的選擇、功能模式的設(shè)計(jì)；第三章為硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)，其中主要介紹了硬件電路設(shè)計(jì)，各類(lèi)傳感器的功用及電源模塊、顯示模塊等；第四章為智能家居軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)，包括智能家居系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)流程，并介紹了整個(gè)軟件的編譯環(huán)境；第五章是總結(jié)和鳴謝。 論文概述論文包括智能家居整體制作思路及硬件外設(shè)部分的介紹與設(shè)計(jì)。采用模塊化設(shè)計(jì)，可根據(jù)不同的家庭的習(xí)慣采用不同的組合方式，使家居智能實(shí)現(xiàn)“DIY”，從而更好的體現(xiàn)家庭特點(diǎn)，體現(xiàn)不同的生活理念。1 設(shè)計(jì)概述 設(shè)計(jì)創(chuàng)新點(diǎn)多媒體家庭智能控制系統(tǒng)，結(jié)合了多媒體數(shù)字影院系統(tǒng)、家庭監(jiān)控防盜系統(tǒng)、家庭背景音樂(lè)系統(tǒng)、燈光窗簾控制系統(tǒng)、家庭急救報(bào)警系統(tǒng)、遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)和自動(dòng)節(jié)能系統(tǒng)等系統(tǒng)的功能優(yōu)點(diǎn)。多網(wǎng)合一將在一定程度上降低建設(shè)和維護(hù)的復(fù)雜度，而且提高了傳輸?shù)目煽啃?；?）從有線逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)闊o(wú)線。在智能家居中配備Internet接入功能后，則家居的遠(yuǎn)程監(jiān)控能力將更強(qiáng)，給住戶一種前所未有的安全感，使他們更加的放心去工作，去生活，從而提高用戶的生活質(zhì)量。智能家居系統(tǒng)還可以提供舒適的健康環(huán)境，通過(guò)配置相應(yīng)的傳感器可以有效監(jiān)視室內(nèi)的溫度、濕度和亮度，進(jìn)而控制空調(diào)、窗簾和照明系統(tǒng)的運(yùn)行，從而提供更加適宜的生活空間。整個(gè)系統(tǒng)功能包括安防報(bào)警功能、視頻對(duì)講功能、監(jiān)控中心功能、家電自控功能、有線電視與電話接入以及智能家居控制面板等[2]。譬如美國(guó)、德國(guó)、新加坡、英國(guó)、日本等經(jīng)濟(jì)比較發(fā)達(dá)的國(guó)家，智能化家居早被廣泛應(yīng)用于生活。從現(xiàn)如今數(shù)字化家庭的發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看，遠(yuǎn)程監(jiān)控，智能化的家居，已將成為未來(lái)的必然，將在一定程度上改善人們的生活水準(zhǔn)[1]。信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的卓越發(fā)展，使家用電器的集中控制和遠(yuǎn)程遙控技術(shù)已不再是幻想。 Sensor。s way of life, but also a challenge to the traditional on the home furnishing already not just physical space requirements, more is the pursuit of a safe, convenient, fortable home paper introduces the design of intelligent home furnishing control system, this design uses Atmega16 microcontroller as the main control chip, a variety of sensors to collect data on the surrounding environment, so as to give feedback to the p
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