单片机的智能家居的设计
目录
一．前言 1
(一)课题背景 1
（二）基于单片机的智能家居的描述 1
（三）智能家居的发展前景 2
二．硬件方案设计 2
（一）.方案原理 2
（二）三个部分功能介绍与设计 3
（三）放大电路的设计 7
（四）A/D转换器的原理 7
（五）电源的制作 8
（六）报警电路的设计 9
（七）AT89C51实现的功能 9
三．软件方案设计 11
（一）.主系统的的设计 11
（二）.显示程序的设计 12
（三）.键盘程序的设计 13
四．系统的调试 16
（一）.系统调试需要的工具 16
（二）.硬件系统的调试 16
（三）软件系统的调试 16
（四） 调试的步骤 16
五．总结及谢辞 17
总结 17
谢辞 18
参考文献 19
附录 20
一．前言
(一)课题背景
随着科学技术的进步,人们不再满足传统的家居。人们渴望可以生活的更舒服，更便捷，更快乐，智能家居一直是人们追求的目 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5^1^9^1^6^0^7^2^*
标。人们一直想让自己居住的环境更加安全更加智能化，试想一个非常好的居住环境是不是很让人向往，所以人们一直对智能家居投入巨大的财力精力。智能家居带给人全新的生活体验,让人享受到以前没有感觉。如果这个家庭发生火灾事故时，报警装置立刻启动，这就会避免一场事故。如果天然气或煤气发生泄漏，报警装置立刻启动，这就会人们警觉。如果温度可以自动调节，房间温度永远保持平衡，这就会让人们生活更加舒服。这一切都是智能家居研究的方向，人们也在不停探索更多适合家居的方法。智能家居将是未来的主流，人们对家居的在意程度很高。试想一下，坐在充满智能化的家里，一切都那么美好，人的心情一定很舒适。智能多美好的字眼，人们对智能家居的追求从未停泻，书写着一张张美丽的画卷。在这个背景下，研究这个课题是非常有意义的。
（二）基于单片机的智能家居的描述
本课题研究的是基于单片机的智能家居，智能家居一直是人们乐于研究的领域。人们对家居的要求不仅仅是住的地方，同时很看重舒服，健康，安全的住房体验。该课题研究的这个系统是由多个子系统共同完成，其中涉及到很多技术问题，对电路对编程都有较高的要求。
利用传感器，单片机，报警电路，显示电路等的组合，让智能家居变得更加易于实现，这也是本课题研究的方向。传感器方面我们将用到火灾烟雾传感器，可燃气体传感器，温度传感器，这些传感器起着信息采集的作用。这些由传感器收集到的信息由A/D放大器传送单片机进行分析，这里单片机将用到AT89C51，单片机连接电源，显示电路。报警电路，键盘等。这里电源是为了供电，显示电路显示检测到的数据，报警电路是数据达到了一定的程度进行报警，键盘是数据的输入。这里面的几个电路的设计都包含了一些复杂的原理，必须认真对待，查阅相关资料要非常仔细，把原理弄清楚在画电路图。
上面说了智能家居的硬件，软件上需要很多编程。主要有这四个方面，主程序的设计，显示电路程序的设计，报警电路程序的设计，键盘程序的设计。这些程序的编写过程中一定要遵循智能新颖的原则， 自己设计出来的程序比较给人耳目一心的感觉。
（三）智能家居的发展前景
经济的发展让人们对智能家居充满期待。智能家居正在向着舒适智能化迈进，不断有科技公司加大对智能家居的研究。智能家居将会改变未来人的生活，甚至改变整个社会，由智能家居引发的技术革新将给科技界带入新的活力。甚至可能引发一场新的科技革命浪潮，这将会改变整个人类的生活方式。
市面上智能家居的产品
智能报警器
花草自动浇灌装置
智能窗帘智能门
温湿度控制仪等等
二．硬件方案设计
（一）.方案原理
单片机的技术已经很成熟，利用火灾烟雾传感器，可燃气体传感器，温度传感器，然后进行放大整形交给单片机信号分析处理，这样就可以有效的控制整个房间，让自己生活的更加舒服。我把智能家居这个大系统可以分为三部分，第一部分由火灾烟雾传感器，放大电路，A/D转换器，单片机等组成的防火灾安全系统。第二部分由可燃气体传感器，放大电路，A/D转换器，单片机等组成的室内安全系统。第三部分由温度传感器，放大电路，A/D转换器，单片机等组成的温度显示及报警系统。把这三个系统组合起来就成为了智能家居的整体构造，下面是整体方案设计图。
（二）三个部分功能介绍与设计
（1）防火灾安全系统：
每年因为火灾事故造成了大量财产损失与人员伤亡，面对这样情况，设计一个防火灾安全系统是非常重要的。防火灾安全警报可以让火灾尚未蔓延之前达到一个报警的目的，从而扑灭险情。防火灾安全系统的设计必将给予人类家居生活一个安全保障。
根据方案的设计思想，我们从中就可以得到了声光报警系统的示意图如下：从这里我们可以一目了然的看到流程，清晰地知道报警系统这个原理。基于这个示意图，我们可以设计出一个非常好的系统。
声光报警系统的总体框图
使用AT89C51单片机、声光选择感知器作为传感元件。
经过反复研究，选择NIS-09声光感知器作为采集系统。它具有灵敏度高，稳定性好，适用于可燃气体检测。A/D转换器选用AD574A转换器。
报警系统电路图
（2）室内空气安全系统
随着天然气等可燃气体进入千家万户，有毒气体泄露已经成为威胁人家居安全的一大因素。每年因为气体泄漏导致的安全事故多不胜数，因此设计这样一款室内空气安全系统还是很有必要的。室内空气安全系统担任了很重要的角色。
在本文中,基于气体传感器,温度传感器,以AT89c52单片机和LED显示电等组成的室内空气安全系统，可以轻松检测气体浓度，实施阀门控制，自动报警等等。对家庭非常使用，而且简便，在无形之中保护了人们的安全。
该系统采用AT89C52芯片作为处理器,主要完成了以下工作:
1报警火灾探测AT89C52根据设计方案。
接口电路选择2 AD590温度传感器、烟雾传感器TGS202、A / D转换芯片ADC0809和单片机和设计。
3 ICM7218 LED数码管驱动芯片和单片机的接口电路和硬件和数码管连接。
这是经过仿真后出现的温度显示，可以清晰的看到温度显示及各线路点的连接情况。
（三）放大电路的设计
谢辞
在写这篇论文的时候,我得到了老师们热情的指导。老师给了我很多建议，在这些建议下，我不断修改论文，让论文在表述上更加精准。很多时候我遇到不懂的问题，我总是向老师请教，老师耐心的讲解让我受益匪浅。没有老师辛勤的指导与关怀,我是很难出色的完成本次论文.
一．前言 1
(一)课题背景 1
（二）基于单片机的智能家居的描述 1
（三）智能家居的发展前景 2
二．硬件方案设计 2
（一）.方案原理 2
（二）三个部分功能介绍与设计 3
（三）放大电路的设计 7
（四）A/D转换器的原理 7
（五）电源的制作 8
（六）报警电路的设计 9
（七）AT89C51实现的功能 9
三．软件方案设计 11
（一）.主系统的的设计 11
（二）.显示程序的设计 12
（三）.键盘程序的设计 13
四．系统的调试 16
（一）.系统调试需要的工具 16
（二）.硬件系统的调试 16
（三）软件系统的调试 16
（四） 调试的步骤 16
五．总结及谢辞 17
总结 17
谢辞 18
参考文献 19
附录 20
一．前言
(一)课题背景
随着科学技术的进步,人们不再满足传统的家居。人们渴望可以生活的更舒服，更便捷，更快乐，智能家居一直是人们追求的目 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5^1^9^1^6^0^7^2^*
标。人们一直想让自己居住的环境更加安全更加智能化，试想一个非常好的居住环境是不是很让人向往，所以人们一直对智能家居投入巨大的财力精力。智能家居带给人全新的生活体验,让人享受到以前没有感觉。如果这个家庭发生火灾事故时，报警装置立刻启动，这就会避免一场事故。如果天然气或煤气发生泄漏，报警装置立刻启动，这就会人们警觉。如果温度可以自动调节，房间温度永远保持平衡，这就会让人们生活更加舒服。这一切都是智能家居研究的方向，人们也在不停探索更多适合家居的方法。智能家居将是未来的主流，人们对家居的在意程度很高。试想一下，坐在充满智能化的家里，一切都那么美好，人的心情一定很舒适。智能多美好的字眼，人们对智能家居的追求从未停泻，书写着一张张美丽的画卷。在这个背景下，研究这个课题是非常有意义的。
（二）基于单片机的智能家居的描述
本课题研究的是基于单片机的智能家居，智能家居一直是人们乐于研究的领域。人们对家居的要求不仅仅是住的地方，同时很看重舒服，健康，安全的住房体验。该课题研究的这个系统是由多个子系统共同完成，其中涉及到很多技术问题，对电路对编程都有较高的要求。
利用传感器，单片机，报警电路，显示电路等的组合，让智能家居变得更加易于实现，这也是本课题研究的方向。传感器方面我们将用到火灾烟雾传感器，可燃气体传感器，温度传感器，这些传感器起着信息采集的作用。这些由传感器收集到的信息由A/D放大器传送单片机进行分析，这里单片机将用到AT89C51，单片机连接电源，显示电路。报警电路，键盘等。这里电源是为了供电，显示电路显示检测到的数据，报警电路是数据达到了一定的程度进行报警，键盘是数据的输入。这里面的几个电路的设计都包含了一些复杂的原理，必须认真对待，查阅相关资料要非常仔细，把原理弄清楚在画电路图。
上面说了智能家居的硬件，软件上需要很多编程。主要有这四个方面，主程序的设计，显示电路程序的设计，报警电路程序的设计，键盘程序的设计。这些程序的编写过程中一定要遵循智能新颖的原则， 自己设计出来的程序比较给人耳目一心的感觉。
（三）智能家居的发展前景
经济的发展让人们对智能家居充满期待。智能家居正在向着舒适智能化迈进，不断有科技公司加大对智能家居的研究。智能家居将会改变未来人的生活，甚至改变整个社会，由智能家居引发的技术革新将给科技界带入新的活力。甚至可能引发一场新的科技革命浪潮，这将会改变整个人类的生活方式。
市面上智能家居的产品
智能报警器
花草自动浇灌装置
智能窗帘智能门
温湿度控制仪等等
二．硬件方案设计
（一）.方案原理
单片机的技术已经很成熟，利用火灾烟雾传感器，可燃气体传感器，温度传感器，然后进行放大整形交给单片机信号分析处理，这样就可以有效的控制整个房间，让自己生活的更加舒服。我把智能家居这个大系统可以分为三部分，第一部分由火灾烟雾传感器，放大电路，A/D转换器，单片机等组成的防火灾安全系统。第二部分由可燃气体传感器，放大电路，A/D转换器，单片机等组成的室内安全系统。第三部分由温度传感器，放大电路，A/D转换器，单片机等组成的温度显示及报警系统。把这三个系统组合起来就成为了智能家居的整体构造，下面是整体方案设计图。
（二）三个部分功能介绍与设计
（1）防火灾安全系统：
每年因为火灾事故造成了大量财产损失与人员伤亡，面对这样情况，设计一个防火灾安全系统是非常重要的。防火灾安全警报可以让火灾尚未蔓延之前达到一个报警的目的，从而扑灭险情。防火灾安全系统的设计必将给予人类家居生活一个安全保障。
根据方案的设计思想，我们从中就可以得到了声光报警系统的示意图如下：从这里我们可以一目了然的看到流程，清晰地知道报警系统这个原理。基于这个示意图，我们可以设计出一个非常好的系统。
声光报警系统的总体框图
使用AT89C51单片机、声光选择感知器作为传感元件。
经过反复研究，选择NIS-09声光感知器作为采集系统。它具有灵敏度高，稳定性好，适用于可燃气体检测。A/D转换器选用AD574A转换器。
报警系统电路图
（2）室内空气安全系统
随着天然气等可燃气体进入千家万户，有毒气体泄露已经成为威胁人家居安全的一大因素。每年因为气体泄漏导致的安全事故多不胜数，因此设计这样一款室内空气安全系统还是很有必要的。室内空气安全系统担任了很重要的角色。
在本文中,基于气体传感器,温度传感器,以AT89c52单片机和LED显示电等组成的室内空气安全系统，可以轻松检测气体浓度，实施阀门控制，自动报警等等。对家庭非常使用，而且简便，在无形之中保护了人们的安全。
该系统采用AT89C52芯片作为处理器,主要完成了以下工作:
1报警火灾探测AT89C52根据设计方案。
接口电路选择2 AD590温度传感器、烟雾传感器TGS202、A / D转换芯片ADC0809和单片机和设计。
3 ICM7218 LED数码管驱动芯片和单片机的接口电路和硬件和数码管连接。
这是经过仿真后出现的温度显示，可以清晰的看到温度显示及各线路点的连接情况。
（三）放大电路的设计
谢辞
在写这篇论文的时候,我得到了老师们热情的指导。老师给了我很多建议，在这些建议下，我不断修改论文，让论文在表述上更加精准。很多时候我遇到不懂的问题，我总是向老师请教，老师耐心的讲解让我受益匪浅。没有老师辛勤的指导与关怀,我是很难出色的完成本次论文.
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