許匯暄　郭銳沈陽工學(xué)院

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智能家居系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

許匯暄郭銳
沈陽工學(xué)院

摘要：隨著自動(dòng)化的不斷發(fā)展，智能家居系統(tǒng)溫度與濕度的自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)，應(yīng)用在居家中成為了未來發(fā)展的趨勢。本文介紹智能家居系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)用并實(shí)時(shí)監(jiān)控室內(nèi)的溫度與濕度，從項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)要求、硬件選取、硬件設(shè)計(jì)電路等方面著手，對(duì)智能家居的設(shè)計(jì)進(jìn)行了深入探討。

關(guān)鍵字：單片機(jī) 傳感器 電路設(shè)計(jì)

1　項(xiàng)目方案設(shè)計(jì)

⑴控制系統(tǒng)模塊：本系統(tǒng)使用STC89C52單片機(jī)對(duì)各個(gè)模塊和電路進(jìn)行整體控制。用戶通過鍵盤調(diào)節(jié)溫濕度范圍，保證系統(tǒng)的溫濕度達(dá)到想要的效果，當(dāng)溫濕度不在調(diào)節(jié)的范圍內(nèi)時(shí)，我們的報(bào)警裝置就會(huì)發(fā)出警報(bào)聲，同時(shí)還會(huì)有LED燈閃光警報(bào)。

⑵按鍵系統(tǒng)模塊：在本設(shè)計(jì)中我們通過按鍵來控制溫濕度的范圍，當(dāng)超過設(shè)定范圍時(shí)，報(bào)警裝置就會(huì)報(bào)警通知用戶采取相應(yīng)的措施。

⑶報(bào)警系統(tǒng)模塊：我們采用蜂鳴器和LED燈來進(jìn)行報(bào)警通知，我們從視覺和聽覺上來通知用戶，從而達(dá)到更好的效果。

⑷顯示系統(tǒng)模塊：我們采用LCD1602顯示溫度濕度的數(shù)值，LCD1602的屏幕較大能簡單明了的表達(dá)我們想要表達(dá)的數(shù)值。

⑸溫濕度檢測模塊：我們通過溫濕度傳感器測量系統(tǒng)的溫濕度。

2　項(xiàng)目的電路設(shè)計(jì)

STC89C52單片機(jī)的控制、晶振和復(fù)位電路設(shè)計(jì)完成，這也是單片機(jī)的最小系統(tǒng)電路。其中，VCC為+5V。本設(shè)計(jì)單片機(jī)最小系統(tǒng)電路原理圖如圖1所示。

圖1　STC89C52單片機(jī)最小系統(tǒng)電路原理圖

DHT11數(shù)字溫濕度傳感器是一款含有已校準(zhǔn)數(shù)字信號(hào)輸出的溫濕度復(fù)合傳感器。它應(yīng)用專用的數(shù)字模塊采集技術(shù)和溫濕度傳感技術(shù)，確保產(chǎn)品具有極高的可靠性與卓越的長期穩(wěn)定性。傳感器包括一個(gè)電阻式感濕元件和一個(gè)NTC測溫元件，并與一個(gè)高性能8位單片機(jī)相連接。

1602LCD顯示模塊接口電路原理圖，應(yīng)將1602 LCD的VCC引腳和BLA引腳接至VCC，將VSS引腳和BLK引腳接至GND，將VO引腳通過滑動(dòng)變阻器或者電位器接至GND。

用戶根據(jù)當(dāng)前智能家居的實(shí)際情況設(shè)置適當(dāng)?shù)臏囟葓?bào)警值和濕度報(bào)警值。用戶可以通過按鍵，設(shè)置適當(dāng)?shù)臏囟葓?bào)警值和濕度報(bào)警值。

基于虛擬儀器的智能控制可以看作是登錄模塊、采集模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、報(bào)警歷史重現(xiàn)模塊、報(bào)警歷史清除模塊的有機(jī)結(jié)合。監(jiān)控系統(tǒng)將數(shù)據(jù)自動(dòng)儲(chǔ)存到模塊，再利用實(shí)現(xiàn)報(bào)警歷史的清除。

3　軟件設(shè)計(jì)總流程圖

功能需求分析是系統(tǒng)設(shè)計(jì)中最基礎(chǔ)、最關(guān)健的一步。在進(jìn)行系統(tǒng)總體應(yīng)用程序設(shè)計(jì)之前，我們深入分析當(dāng)前系統(tǒng)的功能需求，給予了代碼具體實(shí)現(xiàn)過程以指導(dǎo)性和建設(shè)性意見。本項(xiàng)目總設(shè)計(jì)流程圖，如圖2所示。

圖2　項(xiàng)目設(shè)計(jì)總流程圖

參考文獻(xiàn)

［1］黃定華.嵌入式系統(tǒng)中的軟件設(shè)計(jì)技術(shù)-［J］.工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，2001，4：3-6.

［2］嚴(yán)天峰.KEIL C51集成開發(fā)環(huán)境C和匯編語言的相互調(diào)用［J］.蘭州交通大學(xué)學(xué)報(bào)，2008，27：13-16.

［3］莫桂江.一種單總線器件序列號(hào)的改進(jìn)型搜索算法［J］.輕工科技，2011，8：116-117.

作者簡介：許匯暄，1995年8月出生，女，漢族，沈陽工學(xué)院，學(xué)生。郭銳（通訊作者），1983年3月出生，女，漢族，遼寧人，沈陽工學(xué)院，講師，工學(xué)碩士，研究方向：自動(dòng)控制及優(yōu)化算法。