【正文】 duringSmartdevelopmentmeanslottheHomearticleondesignoftoeasiesttohandleclosingusetakeSTC89C52thecorethe.Theascontrolmeanweusetraredcontrolwebpagetotheappliances................................................................................................................................1Abstract.............................................2第1章4....................................................................................................4........................................................................................5第2章6................................................................................................................6......................................................................................................................................................多頻收發(fā)器..........................................固態(tài)繼電器…………………...……………..................................................串口轉(zhuǎn)以太網(wǎng)模塊..................................................電路設(shè)計(jì)..............................................................................................................控制電路設(shè)計(jì).......................................................解碼電路電源電路設(shè)計(jì)..............................................其他電源穩(wěn)壓器電路第4章軟件設(shè)計(jì).............................................................................................................................................................................................................背景家居智能化技術(shù)起源于美國(guó)。智能化與遠(yuǎn)程控制是智能家居的兩大特點(diǎn)。其中家庭設(shè)備自動(dòng)監(jiān)控包括電器設(shè)備的集中、遙控、遠(yuǎn)距離異地(通過(guò)手機(jī)以及Internet)的監(jiān)視、控制及數(shù)據(jù)采集。(1)家用電器的監(jiān)視和控制，按照預(yù)先所設(shè)定程序的要求對(duì)熱水器、微波爐、音響等家用電器進(jìn)行監(jiān)視和控制。 (2)空調(diào)機(jī)的監(jiān)視、調(diào)節(jié)和控制，按照預(yù)先所設(shè)定的程序，根據(jù)時(shí)間、溫度、濕度等參數(shù)對(duì)空調(diào)機(jī)進(jìn)行監(jiān)視、調(diào)節(jié)和控制。(3)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(shí)間程序，分別對(duì)各個(gè)房間照明設(shè)備的開(kāi)、關(guān)進(jìn)行控制，并可自動(dòng)調(diào)節(jié)各個(gè)房間的照度。(4)窗簾的控制，按照預(yù)先設(shè)定的時(shí)間程序，對(duì)窗簾的開(kāi)啟/關(guān)閉進(jìn)行控制。總體設(shè)計(jì)在原有的機(jī)械式按鍵開(kāi)關(guān)的基礎(chǔ)上，采用無(wú)線遙控，與Web網(wǎng)頁(yè)遠(yuǎn)程控制，來(lái)控制家用電器，實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)距離，多角度對(duì)家用電器進(jìn)行實(shí)時(shí)控制。并能夠?qū)崿F(xiàn)故障診斷，數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)與歷史數(shù)據(jù)查詢等功能。總體方案的設(shè)計(jì)主要是根據(jù)被控對(duì)象的任務(wù)及工藝要求而確定的，設(shè)計(jì)方法大致如下：根據(jù)系統(tǒng)的要求，首先確定出系統(tǒng)是采用開(kāi)環(huán)系統(tǒng)還是閉環(huán)系統(tǒng)，或者是數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。選擇執(zhí)行機(jī)構(gòu)，執(zhí)行機(jī)構(gòu)是微型機(jī)控制系統(tǒng)的重要組成部件之一。② 電源模塊為系統(tǒng)提供5V電壓②信息獲取模塊由門窗信號(hào)傳感器、煙霧傳感器、可燃?xì)怏w傳感器等構(gòu)成，實(shí)現(xiàn)對(duì)室內(nèi)環(huán)境數(shù)據(jù)的采集③報(bào)警模塊實(shí)現(xiàn)對(duì)信息的預(yù)警處理，達(dá)到對(duì)家庭環(huán)境安全的監(jiān)控報(bào)警④LCD液晶顯示模塊顯示各傳感器模塊的工作狀態(tài)(1)硬件部分智能家居控制系統(tǒng)其硬件部分主要由幾大部分構(gòu)成，即控制單元、傳感器數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)模塊接口和電源部分。軟件設(shè)計(jì)部分主要由五大部分構(gòu)成：即數(shù)據(jù)采集與數(shù)據(jù)分析部分、交換網(wǎng)程控交換信令識(shí)別與分析部分、網(wǎng)絡(luò)模塊接口程序部分、分析控制部分。 控制器可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)連接斷開(kāi)。檢測(cè)網(wǎng)絡(luò)鏈接是否正常自動(dòng)鏈接斷開(kāi)密碼校驗(yàn)在線修改密碼雙頻信號(hào)解碼輸入信息分析本系統(tǒng)是單片機(jī)在系統(tǒng)檢測(cè)以及工程控制方面的應(yīng)用，其特點(diǎn)是體積小，成本低，功能強(qiáng)，功耗低，是微機(jī)應(yīng)用產(chǎn)品化的最佳機(jī)種之一，它已廣泛地應(yīng)用在產(chǎn)品智能化和工業(yè)自動(dòng)化上。嵌入式系統(tǒng)一般分為四種:工控機(jī)，通用CPU模塊，嵌入式微機(jī)處理。單片機(jī)是完全按嵌入式系統(tǒng)要求設(shè)計(jì)的單芯片形態(tài)應(yīng)用系統(tǒng)，能滿足面對(duì)控制對(duì)象、應(yīng)用系統(tǒng)的嵌入等要求，是發(fā)展最快、品種最多、數(shù)量最大的嵌入式系統(tǒng)。為了方便用戶使用，系統(tǒng)設(shè)計(jì)了語(yǔ)音提示界面。為了符合同時(shí)，遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)正常工作還需電源供電電路、驅(qū)動(dòng)電路等輔助電路。用戶通過(guò)網(wǎng)絡(luò)鏈接控制器，通過(guò)程控交換機(jī)向樹(shù)莓派發(fā)出鏈接信號(hào)。根據(jù)控制器與交換機(jī)所須信號(hào)不同，本設(shè)計(jì)方案結(jié)合實(shí)際情況對(duì)具體的單元功能模塊作出軟件或硬件上作了以下分工交換機(jī)所發(fā)出的各種信號(hào)音都大多數(shù)可以通過(guò)軟件編程來(lái)識(shí)別。而密碼校驗(yàn)、在線修改密碼、輸入信息分析、電器狀態(tài)查詢等功能模塊使用軟件編程方式要比硬件電路簡(jiǎn)單的多，易于實(shí)現(xiàn)。綜上所述，本設(shè)計(jì)鏈接檢測(cè)、自動(dòng)鏈接、控制電器、雙音頻解碼等功能模塊使用硬件電路實(shí)現(xiàn)。本設(shè)計(jì)采用樹(shù)莓派為核心，,內(nèi)帶512M閃存的MCU，它具有多達(dá)32個(gè)I/O口其512m的閃存既可作程序存儲(chǔ)空間也可以作數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間或程序數(shù)據(jù)混合空間這些硬件特征和其強(qiáng)大的指令系統(tǒng)和其自帶可編程看門狗使它能應(yīng)用于不同的場(chǎng)合，因此是一種通用的和性能價(jià)格比高的控制器，樹(shù)莓派允許用戶還可以通過(guò)置位SCONF寄存器的位0(ALE1)來(lái)降低EMI，其中的看門狗定時(shí)器(WDT)是1個(gè)64位自運(yùn)行計(jì)數(shù)器在計(jì)數(shù)器溢出時(shí)會(huì)產(chǎn)生復(fù)位信號(hào)。WDT不同于8052系統(tǒng)的定時(shí)器0定時(shí)器1和定時(shí)器2。片上閃存可以使用商用編程器進(jìn)行編程本設(shè)計(jì)采用MT8870多頻收發(fā)器，MT8870是一種帶信號(hào)過(guò)濾器的多頻收發(fā)器。解碼采用數(shù)字計(jì)數(shù)器技術(shù)來(lái)確定輸入的的頻率，并將其譯成標(biāo)準(zhǔn)的四位二進(jìn)制碼。MT8870提供了一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的微處理器總線接口，可以直接與MCS51系列MCU和微機(jī)接口。繼電器是本系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，本系統(tǒng)選用D4810型固態(tài)繼電器，固態(tài)繼電器(SSR)與機(jī)電繼電器相比，是一種沒(méi)有機(jī)械運(yùn)動(dòng)，不含運(yùn)動(dòng)零件的繼電器，但它具有與機(jī)電繼電器本質(zhì)上相同的功能。安輸入電壓的不同類別，輸入電路可分為直流輸入電路，交流輸入電路和交直流輸入電路三種。固態(tài)繼電器的輸入與輸出電路的隔離和耦合方式有光電耦合和變壓器耦合兩種。交流輸出時(shí)，通常使用兩個(gè)可控硅或一個(gè)雙向可控硅，直流輸出時(shí)可使用雙極性器件或功率場(chǎng)效應(yīng)管?？焖俎D(zhuǎn)換、電磁干擾小的優(yōu)點(diǎn)。如有火災(zāi)發(fā)生控制器發(fā)出聲光和短信報(bào)警信號(hào)，通知家人及小區(qū)物業(yè)管理部門。本系統(tǒng)采用NIS09C型煙霧傳感器。如有燃?xì)庑孤┘彝タ刂破靼l(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)，并聯(lián)動(dòng)關(guān)閉燃?xì)夤艿郎系碾姶砰y，同時(shí)短信通知家人及小區(qū)物業(yè)管理部門。防盜報(bào)警的防護(hù)區(qū)域分成兩部分，即住宅周界防護(hù)和住宅內(nèi)區(qū)域防護(hù)。當(dāng)家中有人時(shí)，住宅周界防護(hù)的防盜報(bào)警設(shè)備(門磁開(kāi)關(guān)、玻璃破碎探測(cè)器)設(shè)防，住宅內(nèi)區(qū)域防護(hù)的防盜報(bào)警設(shè)備(紅外探測(cè)器或被動(dòng)紅外探測(cè)器)撤防。當(dāng)有非法侵入時(shí)，家庭控制器發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)，并短信通知