【正文】 足密碼功能，用液晶屏LCD1602和矩陣鍵盤來完成密碼驗(yàn)證功能。本文通過對光線的檢測是采用光敏電阻與模數(shù)轉(zhuǎn)換ADC0832相結(jié)合的方案。溫度數(shù)據(jù)的采集系統(tǒng)，本設(shè)計(jì)中選用DS18B20這一典型的溫度傳感器。設(shè)計(jì)中采用模塊化設(shè)計(jì)原則，利用多種集成傳感器芯片，將硬件模塊和軟件系統(tǒng)相組合，初步設(shè)計(jì)了一個(gè)簡易的智能控制系統(tǒng)，并可以完成簡單的防盜報(bào)警、溫度顯示、自動(dòng)控制等功能。很難再預(yù)測在2016年的時(shí)候，全球化的智能家居技術(shù)將達(dá)到怎樣的地步，但是可以清楚家居智能化正在走進(jìn)千家萬戶。自2008年奧運(yùn)會(huì)開始，我國的智能化家居技術(shù)已經(jīng)在整個(gè)家具市場上占有很大的比重，而國外的智能化技術(shù)由于不適應(yīng)中國認(rèn)得生活方式所以占到的比例反而小了許多。在隨后的兩年里，我國的智能家居技術(shù)與歐美國家相比差距并不大，只是國外的相關(guān)技術(shù)的種類非常多，這是我們國家所不能比的。這些問題在國外往往需要更長的時(shí)間來完成。 智能家居控制系統(tǒng)的發(fā)展概況 我國的智能家居技術(shù)共歷經(jīng)了概念、研發(fā)、實(shí)驗(yàn)、推廣以及普及四個(gè)大階段，大概時(shí)間是從2000年的概念年到2007年普及年之間的7年左右的時(shí)間。而自動(dòng)窗簾可是我們的生活發(fā)生實(shí)質(zhì)性變化，利用全自動(dòng)窗簾的感應(yīng)基礎(chǔ)是根據(jù)日照光線和溫度來控制的，設(shè)計(jì)時(shí)可以預(yù)先設(shè)定的光線強(qiáng)度和溫度，用來自動(dòng)開啟窗簾和關(guān)閉窗簾； 溫度是人們?nèi)粘Ｉ钪薪?jīng)常遇到的一個(gè)基礎(chǔ)變量，現(xiàn)今市場上能測量溫度值的傳感器有很多種，很多控制系統(tǒng)對溫度的測量也是的功能之一。設(shè)計(jì)通過查找資料，采用紅外對沖管的無線發(fā)射與接收來控制是否進(jìn)入報(bào)警模式，通過紅外線判讀信號(hào)，通過電路傳輸給并由89C52單片機(jī)進(jìn)行處理，所以報(bào)警電路是否進(jìn)行觸發(fā)將由單片機(jī)根據(jù)檢測模塊輸入的信號(hào)來決定。我們?yōu)榱朔乐股鐣?huì)上日益泛濫的偷盜現(xiàn)象，常將紅外技術(shù)運(yùn)用各大商場、博物館及有關(guān)嚴(yán)密的場所。目前已在多個(gè)領(lǐng)域發(fā)揮它巨大的作用。提供安全性。有基于芯片的性價(jià) 比較高的產(chǎn)品，也有簡易方便的電子產(chǎn)品。現(xiàn)今我們常用的密碼鎖是一種利用輸入密碼的正確與否判斷與他相聯(lián)系的機(jī)械開關(guān)的閉合的電子產(chǎn)品。此外，還有些家庭可以通過智能家居系統(tǒng)對家里的東西具有遠(yuǎn)程監(jiān)聽、多途徑報(bào)警、數(shù)字留言等多種便捷功能。 stepper motor 45 / 48 目 錄1 緒 論 1 課題背景及研究意義 1 智能家居控制系統(tǒng)的發(fā)展概況 2 本設(shè)計(jì)研究的主要內(nèi)容 22 智能家居控制系統(tǒng)的總體介紹 3 整體系統(tǒng)的原理 3 系統(tǒng)各個(gè)模塊介紹 3 系統(tǒng)中ADC0832的介紹 3 電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路介紹 4 矩陣鍵盤電路介紹 4 聲光報(bào)警電路介紹 53 智能家居控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) 6 系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)圖 6 軟件設(shè)計(jì)主程序 6 軟件系統(tǒng)構(gòu)成 8 顯示子程序 8 溫度數(shù)據(jù)讀取程序 9 中斷程序 11 光線檢測與步進(jìn)電機(jī)控制子程序 11 報(bào)警條件子程序 124 智能家居控制系統(tǒng)軟件調(diào)試環(huán)境與分析結(jié)果 14 開發(fā)環(huán)境簡介 14 編程軟件介紹 14 程序的工程建立 14 程序的調(diào)試 15 主程序的調(diào)試 15 調(diào)試結(jié)果展示 165 結(jié)論及展望 18附錄一 程序清單 19附錄二 實(shí)物圖 43參考文獻(xiàn) 44致 謝 451 緒 論 課題背景及研究意義 在信息化技術(shù)日益發(fā)展的21世紀(jì)的世紀(jì)，各種電子和互聯(lián)網(wǎng)新技術(shù)是了人類文明的取得巨大進(jìn)步主要途徑。 infrared technology。關(guān)鍵字：智能控制；光強(qiáng)度；紅外；溫度；步進(jìn)電機(jī)Intelligent home control system (software) designAbstract Smart home control systems also emerged. This paper designs a practical and convenient smart home control system based on the existing smart home control system and the actual paper describes the intelligent home control system research and development, as well as detected physical signals of the home control system. This design chooses the infrared signal, the temperature signal, the light intensity signal and the password input signals as the detection signal types.The design selected infrared signal, the temperature signal and the light intensity signal as the monitoring signals. Password authentication is as the basis situation if the circuit works. When password authentication is passed, the entire system monitors the infrared signal, the temperature signal and the light intensity signal. The system alarms when the infrared signal reaches the threshold. Temperature signal realtime displays on the LCD1602. Light intensity signal controls the stepper motor movements.Keywords: intelligent control。溫度信號(hào)實(shí)時(shí)顯示。密碼驗(yàn)證是否通過作為整個(gè)電路是否工作的依據(jù)。根據(jù)家居控制系統(tǒng)常用的檢測信號(hào)類型，選取了紅外信號(hào)、溫度信號(hào)、光線強(qiáng)度信號(hào)和密碼輸入等作為本設(shè)計(jì)的檢測依據(jù)。智能家居控制系統(tǒng)(軟件)設(shè)計(jì)摘 要 本文通過對現(xiàn)有的家居智能控制系統(tǒng)功能以及實(shí)際情況分析，設(shè)計(jì)了一種安全、實(shí)用、方便的智能家居控制系統(tǒng)。本文首先闡述了智能家居控制系統(tǒng)的研究狀況和發(fā)展現(xiàn)狀，以及一般家居控制系統(tǒng)所要檢測的物理量。本設(shè)計(jì)選取紅外信號(hào)、溫度信號(hào)和光線強(qiáng)度信號(hào)作為監(jiān)測信號(hào)。當(dāng)密碼驗(yàn)證通過之后，整個(gè)系統(tǒng)同時(shí)監(jiān)測紅外信號(hào)、溫度信號(hào)和光線強(qiáng)度信號(hào)，紅外信號(hào)達(dá)到閾值則開始報(bào)警。光線強(qiáng)度信號(hào)控制步進(jìn)電機(jī)的動(dòng)作。 light intensity。 temperature control。而智能化家居控制系統(tǒng)的出現(xiàn)使得人們可以通過手機(jī)或者互聯(lián)網(wǎng)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)在任何時(shí)候、任何地方遠(yuǎn)程的對家中的任何電器（空調(diào)、加熱器、電飯煲、燈光、音響、DVD影碟機(jī)）進(jìn)行控制；也可以在下班途中，讓熱水器提前燒好熱水、預(yù)先將家中的空調(diào)機(jī)打開、讓電飯煲煮好香噴噴的米飯…而這一切都僅僅只需要輕輕的點(diǎn)幾下鼠標(biāo)鍵盤，或者打一個(gè)簡單的電話就能夠?qū)崿F(xiàn)。現(xiàn)今追求舒適、時(shí)尚和便捷的家居生活是社會(huì)進(jìn)步的日趨表現(xiàn)，因?yàn)橄到y(tǒng)可以能夠在不改變家中任何家電的情況下，遠(yuǎn)程的控制家中的電器、燈光、電源及家里環(huán)境，使人們可以方便的快捷的生活。由于他的嚴(yán)密性和可靠性，使它的種類很多。通過密碼鎖的加入可以防止一些設(shè)備被非法開啟。 隨著社會(huì)信息化技術(shù)的不斷更新，紅外傳感技術(shù)也隨之前進(jìn)。紅外不是可見光，具有良好的隱蔽性，白天和夜里都能用，而且抗干擾能力強(qiáng)，我們利用紅外線的特性來制作功能性器件，所以主要被用來制作防盜報(bào)警系統(tǒng)。而本設(shè)計(jì)綜合研究了現(xiàn)有的光電防盜報(bào)警裝置的優(yōu)缺點(diǎn)，本身具有實(shí)用性強(qiáng)、安裝操作簡易，價(jià)格低廉，誤報(bào)率低等特點(diǎn)，并且在其原有基礎(chǔ)上進(jìn)行設(shè)計(jì)的。 現(xiàn)代家居生活是追求舒適、方便的自動(dòng)化的生活。而本設(shè)計(jì)中運(yùn)用的是經(jīng)典的溫度傳感器DS18B20來檢測溫度。由于硬件和軟件間的協(xié)調(diào)有很大的困難，所以我們中國在推行智能化家居的難度更加之大。而自2003年開始的實(shí)驗(yàn)，一些國外的成熟的智能家居計(jì)算開始流向中國，這就給我的研發(fā)及實(shí)驗(yàn)帶來了非常之大的幫助，極大地縮短了時(shí)間，是我們在追趕國外的步伐更加迅速。例如:微軟公司開發(fā)的“夢幻之家”IBM公司開發(fā)的“家庭主任”等均以完善而且成熟的技術(shù)強(qiáng)占了大部分家居市場。相比較而言，智能化家居更能體現(xiàn)出科技的力量在我們生活中的重要性。 本設(shè)計(jì)研究的主要內(nèi)容 本設(shè)計(jì)的內(nèi)容主要是基于89C51單片機(jī)的智能家居控制系統(tǒng)，利用單片機(jī)獲取各個(gè)傳感器的數(shù)據(jù)并處理，從而執(zhí)行相應(yīng)的控制與有關(guān)功能。根據(jù)設(shè)計(jì)原則，設(shè)計(jì)中選用性能價(jià)格比較高的單片機(jī)STC89C52。而對于距離的感應(yīng)，設(shè)計(jì)方案選用了紅外傳感器。之外還可以對步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行控制。當(dāng)密碼輸入錯(cuò)誤或是紅外的遮擋時(shí)間大于閾值時(shí)，啟動(dòng)報(bào)警電路來報(bào)警。 第二章是本文對系統(tǒng)硬件部分的簡單介紹。第四章是調(diào)試部分，介紹編程環(huán)境與分析軟件可能出現(xiàn)的問題，進(jìn)一步提高軟件的操作行。2 智能家居控制系統(tǒng)的總體介紹 整體系統(tǒng)的原理 一個(gè)完美的家居控制系統(tǒng)可以提供一個(gè)家用電器的控制，照明控制，窗簾控制，電話遠(yuǎn)程控制，室內(nèi)和室外的遠(yuǎn)程控制，防盜報(bào)警，并為你的各種編程時(shí)間控制功能和方法。在設(shè)計(jì)中為了簡化處理，對于家居系統(tǒng)中幾個(gè)關(guān)鍵的量進(jìn)行處理。除了溫度和光線強(qiáng)度的檢測為，本系統(tǒng)還可以滿足簡易的防盜防盜功能。整個(gè)系統(tǒng)的總體原理框圖如圖21所示。單片機(jī)對讀到的數(shù)據(jù)判斷就可以知道當(dāng)前光線強(qiáng)度的情況了從而提高轉(zhuǎn)換的寬度。有關(guān)資料表明，選用CH0通道，將CH1通道懸空，作為單通道模擬信號(hào)輸入時(shí)ADC0832的輸入電壓是0~。但值得注意的是，在進(jìn)行IN+與IN的輸入時(shí)，如果IN+的電壓小于IN的電壓則轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)結(jié)果始終是00H。光線強(qiáng)度會(huì)改變R9的阻值，當(dāng)R9的阻值發(fā)生變化之后，R9上的電壓值隨之改變，而模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC0832的2管腳CH0上的電壓值也跟著改變。 圖22 光敏電阻控制電路原理圖 電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路介紹由于驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)需要較大的功率，所以單片機(jī)輸出接口需要通過ULN2003放大再連接到相應(yīng)的電機(jī)接口用于帶動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)。圖23中，J2是步進(jìn)電機(jī)的接口。圖23 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路圖 矩陣鍵盤電路介紹在本設(shè)計(jì)中，當(dāng)處于密碼處于輸入狀態(tài)時(shí)，通過鍵盤輸入密碼，可以通過LCD顯示輸入時(shí)的密碼狀態(tài)。矩陣鍵盤及顯示電路如圖24所示。這種報(bào)警信號(hào)通常有三類：閃光報(bào)警，鳴音報(bào)警和語音報(bào)警。實(shí)現(xiàn)聲光報(bào)警電路比較簡單,如圖25所示。在等待密碼輸入狀態(tài)下，電路等待矩陣鍵盤的數(shù)據(jù)輸入。如果輸入的數(shù)據(jù)和密碼不一致，則提示密碼錯(cuò)誤并報(bào)警1秒，然后轉(zhuǎn)入等待密碼輸入狀態(tài)。 在正常工作狀態(tài)下，系統(tǒng)實(shí)時(shí)檢測溫度值、光線值、矩陣鍵盤值和紅外值。如果光線值發(fā)生改變則相應(yīng)轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)，模擬自動(dòng)窗簾。等待密碼輸入狀態(tài) 正 常 工 作 狀 態(tài)矩陣鍵盤溫度傳感器光敏電阻紅外傳感器步進(jìn)電機(jī)LED顯示 圖31系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)圖 軟件設(shè)計(jì)主程序 系統(tǒng)的程序燒錄到STC89C52內(nèi)部的FLASH內(nèi)存中，有主程序、溫度讀取程序、中斷延時(shí)程序、紅外遮擋時(shí)間判定程序、光線強(qiáng)度判定程序、由光線強(qiáng)度值控制電機(jī)程序、鍵盤輸入、LCD顯示程序和報(bào)警子程序等組成。STC89C52提供用戶的RAM有256字節(jié)。各部分的地址分配如下：LCD1602的數(shù)據(jù)端口：P0口；LCD1602的控制端口：~；DS18B20溫度傳感器接口：；矩陣鍵盤接口：~；紅外接口：；報(bào)警器接口：；步進(jìn)電機(jī)接口：~。初始化設(shè)置定時(shí)器0打開定時(shí)器中斷讀取密碼值讀取溫度值報(bào)警顯示密碼錯(cuò)誤顯示溫度值讀取光線強(qiáng)度主程序密碼是否正確紅外值是否大于閥值YNYN 圖32 主程序流程圖 軟件系統(tǒng)構(gòu)成、。、模數(shù)轉(zhuǎn)換功能，同時(shí)，它還包含了單片機(jī)應(yīng)用中最重要的定時(shí)器設(shè)置、定時(shí)器中斷、端口中斷等內(nèi)容。其基本操作時(shí)序如下: 讀狀態(tài):輸入:RS=L，RW=H，E=H 輸出:D0~D7=狀態(tài)字 寫指令:輸入:RS=L, RW=L，D0~D7=指令，E=高脈沖 輸出:無 讀數(shù)據(jù):輸入:RS=H, RW=H, E=H 輸出:DO~D7=數(shù)據(jù) 寫數(shù)據(jù):輸入:RS=H, RW=L，D0~D7=數(shù)據(jù)，E=高脈沖 輸出:無顯示子程序負(fù)責(zé)狀態(tài)的顯示，在輸入密碼狀態(tài)負(fù)責(zé)提示語的顯示，和輸入密碼過程的顯示，當(dāng)密碼輸入完畢之后將密碼判斷的結(jié)果顯示出