【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