基于單片機智能家居控制系統(tǒng)設(shè)計畢業(yè)論文-文庫吧資料
2025-07-03 19:16本頁面
【正文】 方便的升級：MCGS嵌入版、通用版、網(wǎng)絡(luò)版可以無縫連接，節(jié)省大量的開發(fā)和調(diào)試時間 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，客戶操作起來得心應(yīng)手 簡單的操作：客戶端只需要使用標(biāo)準(zhǔn)的IE瀏覽器就可以實現(xiàn)對服務(wù)器的瀏覽和控制它具有以下特點： ?。?0）可使用網(wǎng)頁瀏覽器進行配置；（5）工作方式：TCP Server, TCP Client, UDP, 虛擬串口、socket控件；（6）工作端口、目標(biāo) IP和端口均可設(shè)定；（7）提供虛擬串口管理軟件；（8）提供通用配置函數(shù)庫，方便用戶使用開發(fā)應(yīng)用程序；（3）串口波特率300~115200bps； 圖11 AD轉(zhuǎn)換模塊 串口轉(zhuǎn)以太網(wǎng)模塊因為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)計中選用了一款RS232 串口轉(zhuǎn)以太網(wǎng)模塊，將單片機中的數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給網(wǎng)頁后臺程序。 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）。圖10 繼電器模塊 AD模塊因為STC89C52芯片沒有AD轉(zhuǎn)換模塊，故而采用PCF8591T芯片來實現(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I2CBUS接口，3個給硬件地址編程的腳。故在電路中起著自動調(diào)節(jié)、安全保護、轉(zhuǎn)換電路等作用。圖8 LCD模塊 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，~，~，在對行、列掃描之前，先會掃描整個P1口，當(dāng)讀到有鍵按下才，會去具體掃描行與列。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時選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平0時選擇指令寄存器。第2腳：VDD接5V電源正極。圖7 溫度傳感器模塊 LCD模塊顯示模塊采用LCD1602，它能夠同時顯示16x02即32個字符。（5）在使用中不需要任何外圍元件。（3）支持多點組網(wǎng)功能，多個DS18B20可以并聯(lián)在唯一的三線上，最多只能并聯(lián)8個，如果數(shù)量過多，會使供電電源電壓過低，從而造成信號傳輸?shù)牟环€(wěn)定，實現(xiàn)多點測溫。圖7 濕度度傳感器模塊 溫度傳感器模塊溫度采集選用了DS18B20溫度傳感器，其特點如下：（1）在與微處理器連接時僅需要一條口線即可實現(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）支持多點組網(wǎng)功能，多個th100hum可以并聯(lián)在唯一的三線上，最多只能并聯(lián)8個，如果數(shù)量過多，會使供電電源電壓過低，從而造成信號傳輸?shù)牟环€(wěn)定，實現(xiàn)多點測溫。主要特點有：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RS232C驅(qū)動器 內(nèi)部集成兩個RS232C接收器圖5 串口模塊 MAX3232 濕度傳感器模塊濕度采集選用了th100hum濕度傳感器，其特點如下：（1）在與微處理器連接時僅需要一條口線即可實現(xiàn)微處理器與th100hum的雙向通訊。第3章 硬件設(shè)計 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，單片機對片外rom操作時 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)計只需將常用的幾種情況（場景）設(shè)為固定的模式來控制即可，在本次設(shè)計中有手自動模式，夏季模式，冬季模式，其中的手自動是MCGS組態(tài)軟件根據(jù)預(yù)設(shè)與傳感器自動控制空調(diào)機組。在不同的氣象條件下，應(yīng)選擇不同的新風(fēng)回風(fēng)比例，以達到節(jié)能的效果，減少系統(tǒng)能耗。本設(shè)計中只有一臺風(fēng)機，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。同時為了方便控制，MCGS組態(tài)軟件會將采集到的溫度值發(fā)送到LCD1602液晶屏上顯示出來。同時為了方便控制，MCGS組態(tài)軟件會將采集到的溫度值發(fā)送到LCD1602液晶屏上顯示出來。系統(tǒng)自動控制是指系統(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)果對相應(yīng)的設(shè)備進行調(diào)節(jié)控制，以保持著個舒適的值，為用戶提供一個良好的溫濕度環(huán)境。 網(wǎng)頁服務(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)境信息按鍵系統(tǒng)整體框圖 1 功能設(shè)計： 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)頁遠(yuǎn)程控制，系統(tǒng)自動控制，這三種控制相結(jié)合。根據(jù)設(shè)計要求，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，報警模塊，等等。此外在本次設(shè)計中，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)值進行自動化控制，如自動開關(guān)風(fēng)機，智能調(diào)節(jié)冷凍水量，自動調(diào)節(jié)風(fēng)閥開度等。第2章 總體設(shè)計 整體介紹本次設(shè)計以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，來制作一個物聯(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)定的時間程序，分別對各個房間照明設(shè)備的開、關(guān)進行控制，并可自動調(diào)節(jié)各個房間的照度。(2) 熱能表、燃?xì)獗?、水表、電度表的?shù)據(jù)采集、計量和傳送根據(jù)小區(qū)物業(yè)管理的要求所設(shè)
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