一种基于单片机的智能家居系统的设计.doc

摘要：本设计的目标为设计一个智能家居系统。选用STC89C52单片机作为核心芯片，时钟芯片DS1302可以对日期时间进行模拟，并可以用键盘设置当前时间；温度传感器DS18B20监测实时温度；液晶显示屏LCD1602上显示实时时间及温度；当温度超出设定范围时，蜂鸣器报警；热释电传感器HC-SR505用于感应人体温度，当有人经过时点亮LED灯，没有人经过时LED灯不亮，当热释电传感器检测到人体温度时，可以通过键盘开关灯；用步进电机模拟窗帘的开合。

智能家居作为一种前景广泛的系统，普及率已经越来越高，也越来越智能。本设计只是使用单片机设计的一种能够实现一些简单功能的系统，基于STC89C52的性能，本设计的灵活性还是比较高的，可以实现各种功能。

测试结果表明，该设计精度较高，可靠性也好，功能丰富多样，具有广泛的发展前景。

关键字：智能家居；单片机；传感器；报警

目录

摘要

ABSTRACT

1 绪论-1

1.1 课题研究的背景-1

1.2 国内外研究现状和发展趋势-1

1.2.1 国外现状-1

1.2.2 国内现状-2

1.2.3 发展前景-2

1.3 研究内容-3

2 系统方案的设计及介绍-4

2.1 单片机的选择-4

2.2 温度传感器的选择-5

2.3 时钟芯片的选择-6

2.4 人体感应传感器的选择-6

2.5 显示模块的选择-7

2.6 报警模块的选择-8

2.7 步进电机驱动芯片的选择-8

3 智能家居系统的硬件电路设计-10

3.1 单片机最小系统电路的设计-10

3.2 电源电路的设计-10

3.3 温度采集电路的设计-11

3.4 时钟电路的设计-11

3.5 人体感应电路的设计-12

3.6 按键电路的设计-12

3.7 液晶显示电路的设计-13

3.8 蜂鸣器报警电路的设计-13

3.9 步进电机控制电路的设计-14

3.10 高亮LED灯电路的设计-14

3.11 整体电路设计-15

4 智能家居系统的软件设计-17

4.1 软件系统主程序的设计-17

4.2 时钟子程序的设计-18

4.3 温度采集子程序的设计-18

4.4 显示子程序的设计-19

4.5 键盘处理子程序的设计-20

5 智能家居系统的仿真测试-22

5.1 仿真图-22

5.2 时间及温度显示的仿真测试-22

5.3 温度高于预设值时的仿真测试-23

5.4 温度低于预设值时的仿真测试-24

5.5修改时间的仿真测试-24

5.5.1修改年月日的仿真测试-24

5.5.2修改时分秒的仿真测试-25

6 智能家居系统的实物测试-26

6.1 未上电的实物-26

6.2 上电后的实物-26

6.3 温度高于预设值时的实物测试-27

6.4 修改时间的实物测试-28

6.4.1 修改年月日的实物测试-28

6.4.2 修改时分秒的实物测试-29

6.5 感应灯的实物测试-30

6.6 步进电机控制的实物测试-32

7 结论-33

参考文献-34

致 谢-35