科比迪智能家居监控系统.docx

wordzl. wordzl. 目录 TOC \o 1-5 \h \z 引言 1 系统设计 1 总体设计方案 1 2.1设计思路 1 2.2方案论证与比拟 1 2． 2． 1 控制局部设计方案 1 显示局部设计方案 1 2.3 系统组成 2 单元电路设计 3 控制局部电路 3 PS2控制局部电路 4 液晶显示电路 4 温度传感器局部 5 电源电路 6 扬声器控制电路 6 红外遥控键盘控制电路 7 串口局部电路 8 家电控制电路 8 软件设计 8 五、程序流程方框图 9 \o Current Document 参考文献 10 附录一：程序清单 11 引言 本设计采用 STC 单片机实现对红外线发射接收及继电器的控制，系统由 STC 单片机控 制局部和红外遥控及液晶显示局部、 等组成。该系统由单片机作为主控机控制各个模块的 运行，定位控制准确，响应及时 ，报警迅速并且还有人机界面，能够在电脑上实现控制各 个家居电器的状态。 除此以外， 该系统还能够进展简单的单片机实验， 包括程序下载、 串口 调试、液晶显示等。 从实际运行情况看， 该系统工作稳定， 定位控制准确、 响应及时、 编程灵活、 功能齐全， 比拟理想的实现了设计指标的要求。 一 系统设计 1.1设计要求 〔1〕根本要求：能够实现用红外线或无线电控制家居电器的工作状态，家电可以用发光二 极管仿真替代，具备家庭防盗报警功能。 〔2〕发挥局部：人机界面友好，能够通过网络控制家电。 二 总体设计方案 2.1设计思路 题目要求设计一个家居电器控制系统， 能够实现用红外线或无线电控制家居电器的工作 状态。设计中为了提高产品的稳定性，控制局部我们采用 STC 单片机完成，通过遥控器发 射红外线控制继电器， 从而间接去控制各个电器的状态。 防盗报警局部， 我们采用热释电传 感器，预置报警电路工作时在检测到人体的红外信号后执行相应的报警动作。 方案论证与比拟 2.2.1控制局部设计方案论证与选择 方案一、使用高端的 ARM 芯片和 FPGA 芯片作为主控芯片，可以轻松实现高速实时同步的 功能，但是由于目前智能家居的实场竞争力相当大， 假设为了设计的简单而失掉了产品最重 要的价格优势，那么我们的产品将永远对在实验室里。 方案二、采用性价比很高的 STC 单片机控制，既可实现稳定的系统设计，又可以使生 产本钱控制在很低的 X 围，所以，采用方案二。 2.2.2显示局部设计方案论证与选择 方案一、采用两个四位七段数码管显示，控制简单易行，所占体积较小，但需要额外的 驱动或扩展芯片，整体构造不够直观大方。 方案二、使用 128X64LCD 显示，感觉美观大方，显示清晰明了，所需的元件也较少。 综上所述， LCD 电路简单，性价比高，又能很好完成驱动作用，选择方案二。 在方案二的根底上， 我们还做了一个人机界面， 能够更加直观方便的利用网络进展控制。 2.3 系统组成 本系统由PC主机和单片机客户端两大局部组成，两局部通过 RS232协议通讯，实现实时同 步数据的功能。 单片机客户端有以下局部主成：串口通信、 PS2键盘控制、红外遥控控制、光电传感、 热释电、温度传感、 12864液晶模块显示、蜂鸣器报警、 8 路开关控制； PC主机端自身拥有人机交流模块，用户也可在 PC端通过键盘和鼠标实现 8路开关的 控制；同时PC主机端负责接收并处理来自单片机客户端的控制数据和防区数据，通过一定 的算法实现单片机客户端与 PC 主机端的数据同步； PC 主机端还负责同步系统时钟和显示 温度数据的功能；PC端在处理防区数据时有区分防区和记录最新防区报警时间的功能；其 中实现实时同步的关键是数据交流和中断处理， 以下在我们的系统总方框图中将给出我们的 处理算法。 单片机客户端系统总方框图如图 2.2.3-1所示。 图223-1单片机客户端系统总方框图 PC机主机端系统总方框图如图 223-2所示。 三单元电路 3.1控制局部电 如图3.1所示 F1/W KT AU； 灯*LI. 设计 路 PS/1VCC PS/1 VCC 图3.1控制局部连接图 PS2局部电路 如图3.2所示： 1 W R G Y 20 图3.2 PS2接口硬件连接图 3.3液晶显示局部电路图 显示局部电路如图 3.3所示: CSTL 3.4温度传感器局部 温度传感器我们使用的是 DS1820单线数字温度计，DS1820数字温度计以9位数字量 的形式反映器件的温度值。 DS1820通过一个单线接口发送或接收信息，因此在中央微处理器和 DS1820之间仅需一条 连接线〔加上地线〕。用于读写和温度转换的电源可以从数据线本身获得，无需外部电源。 因为每个DS1820都有一个独特的片序列号，所以多只