智能家居畢業(yè)設計說明書-在線瀏覽
2024-08-30 01:44本頁面
【正文】 服務器（串口轉網口）核心控制設備（以STC8052為核心）紅外遙控按鍵LCD顯示空調數據庫信息用戶輸入信息設備狀態(tài)信息用戶控制信息PWM調控光線模式、溫度、濕度信息燈1插座傳感器（溫度、光敏）繼電器窗簾燈2環(huán)境信息 圖1 系統(tǒng)整體框圖網頁服務器（串口轉網口）核心控制設備（以STC8052為核心）紅外遙控按鍵LCD顯示空調數據庫信息用戶輸入信息設備狀態(tài)信息用戶控制信息PWM調控光線模式、溫度、濕度信息燈1插座傳感器（溫度、光敏）繼電器窗簾燈2環(huán)境信息 圖1 系統(tǒng)整體框圖 功能設計： 多源控制為了適應人們高質量、便捷的生活需求，本系統(tǒng)采用多源控制，即紅外遙控控制、按鍵控制、Web網頁遠程控制，系統(tǒng)自動控制，這四種控制相結合。系統(tǒng)自動控制是指系統(tǒng)的核心控制部分可以根據外部傳感器所采集到的環(huán)境信息（如溫度、光線強度、濕度等）與用戶預設的可以使人較為舒適的值作比較，然后根據比較結果對相應的電器進行調節(jié)控制，以保持這個舒適的值，為用戶提供一個良好的生活環(huán)境。同時為了方便控制，MCU會將采集到的溫度值發(fā)送到LCD1602液晶屏上顯示出來。 光線控制光線的調控方法有很多。其中相對LED調光應用較為多的是脈沖脈沖占空比調光，其優(yōu)點有，不會產生任何色譜偏移、可以有極高的調光精確度、可以和數字控制技術相結合來進行控制、即使在很大范圍內調光，也不會發(fā)生閃爍現象、更不可能發(fā)生過熱等問題。 模式控制模式控制，就是將幾種電器集中在一起控制，例如把燈全關、把窗簾全開，這時如果用手動去逐一開關就會顯得比較繁瑣，如果把燈全關、窗簾全開設定為一種模式，當有這種需要時就啟動這種模式，這樣以前繁瑣的控制就會變成一步到位，并且這種控制方式用程序實現起來也較為容易。手動模式則包括有全開模式、全關模式、睡眠模式，其中睡眠模式是開空調、燈２光線逐漸變暗、其他電器關。第3章 硬件設計 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。主要特點有：符合所有的RS232C技術標準只需要單一 +5V電源供電 片載電荷泵具有升壓、電壓極性反轉能力，能夠產生+10V和10V電壓V+、V 功耗低，典型供電電流5mA 內部集成2個RS232C驅動器 內部集成兩個RS232C接收器圖5 串口模塊 MAX3232 紅外接收模塊PH102紅外接收頭有三個引腳，包括供電腳，接地和信號輸出腳。紅外監(jiān)測二極管監(jiān)測到紅外信號，然后把信號送到放大器和限幅器，限幅器把脈沖幅度控制在一定的水平，而不論紅外發(fā)射器和接收器的距離遠近。圖6 紅外接收模塊 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微處理器與DS18B20的雙向通訊。（3）支持多點組網功能，多個DS18B20可以并聯(lián)在唯一的三線上，最多只能并聯(lián)8個，如果數量過多，會使供電電源電壓過低，從而造成信號傳輸的不穩(wěn)定，實現多點測溫。（5）在使用中不需要任何外圍元件。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。第2腳：VDD接5V電源正極。第4腳：RS為寄存器選擇，高電平1時選擇數據寄存器、低電平0時選擇指令寄存器。第6腳：E(或EN)端為使能(enable)端。第15～16腳：空腳或背燈電源。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，當讀到有鍵按下才，會去具體掃描行與列。故在電路中起著自動調節(jié)、安全保護、轉換電路等作用。圖10 繼電器模塊 AD模塊因為STC89C52芯片沒有AD轉換模塊，故而采用PCF8591T芯片來實現AD與DA轉換功能的，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。其引腳定義如下：AIN0~AIN3：模擬輸入（A/D 轉換）。 A0A2：硬件設備地址。 VREF：參考電壓輸入。 OSC: 振蕩器輸入/輸出。 SDA:I2C BUS 數據輸入/輸出。 圖11 AD轉換模塊 串口轉以太網模塊因為RS232串口通信的距離就只有15M，遠遠不能滿足智能家居的布線、組網要求，考慮到成本與技術問題，本設計中選用了一款RS232 串口轉以太網模塊，將單片機中的數據通過網絡發(fā)送給網頁后臺程序。（3）串口波特率300~115200bps；（5）工作方式：TCP Server, TCP Client, UDP, 虛擬串口、socket控件；（6）工作端口、目標 IP和端口均可設定；（7）提供虛擬串口管理軟件；（8）提供通用配置函數庫，方便用戶使用開發(fā)應用程序；（10）可使用網頁瀏覽器進行配置；用過匯編語言后再使用C來開發(fā)，體會更加深刻。因此很多開發(fā) 51 應用的工程師或普通的單片機愛好者，都對它十分喜歡。接著彈出一個標準 Windows文件對話窗口，如圖 14，在“文件名”中輸入C程序項目名稱，“保存”后的文件擴展名為 uv2，這是 KEIL uVision2項目文件擴展名。此時屏幕如15 所示。 圖15 單片機選擇（3）首先在項目中創(chuàng)建新的程序文件或加入舊程序文件。圖16 文件添加圖17 程序文件添加
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