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基于单片机的智能家居毕业设计.doc
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基于单片机的智能家居毕业设计
目 录
第一章 绪论 1
1.1 智能家居简介 1
1.2 智能家居的现状 4
1.3 智能家居的发展趋势 4
1.4 智能家居的研究意义 5
第二章 智能家居系统方案设计 6
2.1 系统的功能实现 6
2.2 单片机的选择 6
2.2.1 STC12C5A60S2 单片机简介 7
2.2.2 STC12C5A60S2 单片机基本特点:7
2.2.3 STC12C5A60S2 单片机的主要特性 9
第三章 系统硬件选择与模块电路设计 10
3.1 电源电路模块的设计 10
3.2 温度检测模块电路设计 11
3.2.1 温度传感器器件介绍 11
3.2.2 温度检测模块电路设计 12
3.3 亮度检测模块电路设计 12
3.4 时钟电路模块设计 13
3.4.1 时钟芯片的选取 13
3.4.2 时钟模块电路 14
3.5 液晶显示电路 15
3.5.1 液晶显示器件的选取 15
3.5.2 LCD1602 时序图简介 18
3.5.3 液晶显示电路设计 19
3.6 开关电路 19
3.7 声光报警模块电路 20
3.8 相关用电器工作电路 22
3.8.1 电饭锅、饮水机、空调的应对启动电路模块 22
3.8.2 窗帘开合模块 24
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第一章 绪论
1.1 智能家居简介
随着现代科学技术的进步与发展,智能家居作为一个新生产业,目前处于一个导
入期与成长期的临界点,市场消费观念还未形成,但随着智能家居市场推广普与的进
一步落实,培育起消费者的使用习惯,智能家居市场的消费潜力必然是巨大的,产业
前景光明。 正因为如此,国优秀的智能家居生产企业愈来愈重视对行业市场的研究,
特别是对企业发展环境和客户需求趋势变化的深入研究,一大批国优秀的智能家居品
牌迅速崛起,逐渐成为智能家居产业中的翘楚! 智能家居至今在中国已经历了近 12
年的发展,从人们初最初的梦想,到今天真实的走进我们的生活,经历了一个艰难的
过程。
智能家居很早就出现在人们的定义当中,但很长时间以来都没有真正意义上的智
能家居成型,到了 1984 年美国联合科技公司(United Technologies Building System)
将智能信息融入建筑设备中,在整合的基础上应用到了美国康乃迪克州哈特佛市的城
市地标性建筑中时,出现了世界上的首栋智能化建筑,也正是从那时开始,智能化家
居正式融入到现代生活中。
智能家居控制的发展关键在于设计理念以与经营者的心态,市场目标客户真正需
要什么东西,如果只注重签单,不设身处地的为客户着想,不兼顾智能解决未来的发
展,提供片面的智能家居解决方案,而不考虑客户的适用性,是不可取的,是急功近
利的表现,这不仅降低了智能家居的应用效果,还不利于整个智能家居行业的发展。
智能家居控制系统的市场不是一般普通的商品买卖,而是一项系统性工程,它涉
与到很多技术,涉与到人们生活的方方面面,智能家居控制系统的终极目标是一种理
想,更是一种理念,要想智能家居控制系统有很好的发展,研发机构必须本着长远发
展的心态,本着简化、实用、性价比高、适合市场的理念,虔诚研究人们的生活、习
惯、精神文化等需要,并把它看最高目标,运用各种技术手段实现它。
在国,智能家居不是单纯意义上的智能产品,也不能被狭义的理解为小区智能化,
而是基于小区的多层次家居智能化解决方案。它综合利用主控平台、无线连接与通信、
设备管理、整体布局布线等手段,将住户智能化管理、交互共享与消费服务、小区安
防监控等常见家居因素协调配合并最终整合为整体,在原有小区智能化的大面上延伸
到小区部室家居的具体环节,构建出高效、舒适、安全、便捷的个性化住宅空间。近
几年,很多研发机构和厂商已经意识到家庭安全的重要性,把智能家居作为一个重要
的方向和项目来研究,并纷纷投入大量人力财力,使智能家居真正的走向市场和产业
化生产。
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智能家居是一个具有交互能力的平台,并且通过平台能够把各种不同的系统、协
议、信息和容控制在相对独立的模块单元中中进行传输、交换。它具有以下特点:1)
每个模块化系统在脱离了智能家居的前提下也能实现原有功能。
智能家居各模块交互过程中,各个模块化系统在脱离了整体化智能家居的平台时,
仍然能够独立完成自己在原有整体系统中的功能,比如跨楼通讯、室安全防护、多样
的设备管理、家庭消费服务等。每个单独的模块在整体系统的平台管理下独立运行的
同时,平台又能能提取各个模块化系统的运行状态与实时数据,实现家居系统的连动
机制。
2)品牌各异的产品在各有千秋的传输协议控制下仍能通过平台进行信息交流与数据
传输。由于交互平台的出现,分工明确的各模块化系统在交互平台的统一管理下,能
够实现协调运作和运行数据的共享流通,为住户提供较大的取舍空间,并能根据业主
需求真正实现独具个性的智能化家居设计。而且,家居系统还有网络关卡这一功能,
通过家居互动平台,达到在广域网的连接下,实现遥控管理和实时控制。具有样式各
异的主流控制端口,如对 RS485、RS232、IP 等信号都能实现控制和管理,并且还
可以扩充添加国外时下较为流行的控制端口,如 EIB、Lonwork、CE-bus、Canbus,
以与无线网络,如:WiFi、GPRS、蓝牙等。根据业主的需求和产品的更新换代与时
填改各种总线接口、硬件连接端口和驱动软件等,风格迥异的连通方式、功能控制端
口,为模块化系统的多种选择奠定了坚实的基础,只有智能家居系统不断扩大自身的
兼容性和整合性,才能赢得更多不同需求的用户和业主。
3)智能终端(触摸屏)只能作为各个模块化系统的实时显示和控制信号传出端。整
个智能家居系统在交互平台的协调控制下有条不紊的运行,智能终端(触摸屏)只作
为各模块化系统的实时显示和控制信号的发出端,具有多功能的智能终端配置便于操
作。而且,平台增加了智能终端的实时显示功能,保证其在各模块系统运行的同时,
对系统的运行状态和结果进行实时记录和相关显示,让业主对当前系统状态一目了然,
同时为系统运行的优化提速提供了基础。在智能家居的交互平台里,系统能收录和存
储各模块化系统的运行数据,对各模块的有效运行提供有效的数据数据,并可以根据
历史的运行数据,总结出不同业主的的使用习惯和某种行事规律,让系统能够实现自
学习,以便更好的服务业主。
4)控制软件可编程(DIY),提供信息服务。
此系统方便用户改变控制逻辑、控制方式、操作界面,用户的控制逻辑、操作界
面可以自定义、可以 DIY。在当前流行的家居智能控制系统中,信息服务是一个特别
关键而且无法取代的重要环节,配备了信息服务后,它让智能家居系统在越变越聪明
的同时,更给我们的日常生活带来了相当一部分的实时资讯和新闻资源,使得智能家
居更贴近我们的生活,就像一个勤恳的“大管家”一样,让智能家居变得更加真切有形,
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