智能家居监控系统的设计与实现(附件)【字数：10422】
摘 要随着改革开放的坚持与发展，我国经济飞速发展，科技不断进步，智能家居监控的概念也逐渐迈入每个家庭之中。智能家居监控利用通信技术，自动化技术以及计算机技术等，将家居生活中所需的各种电器与智能化相联系，满足人们对高品质生活的追求。家居监控系统作为智能家居的重要组成部分，在日常生活中得到了普遍的使用，具备巨大的应用前景和市场发展前景。目前普遍使用的智能家居监控系统功能单一，只能够检测不能够调控，而且人们无法在室外实时得到室内环境信息。因此，有必要开发一种价格低廉，简单实用的家居监控系统。本文设计的智能家居监控系统，包括温湿度监控模块、人体感应模块、光照强度监控模块、PM2.5浓度监控模块、LCD显示模块和GSM传输模块。人们可以根据实际情况提供更为方便快捷的监测方式，并做出相应措施，满足人们在不同地点的需求。并且该智能家居监控系统可以通过GSM传输实现对室内环境的实时监测，从而使智能家居监控系统的操作更便利，准确性更高。经过测试表明，本系统不仅能够实现预期功能，而且性价比高、实用性强，可应用于家庭、办公区域、图书馆等环境，因而具有较高的使用价值和广阔的市场前景。
目 录
第1章 前言 1
1.1研究背景 1
1.2国内外研究现状 1
1.2.1国外研究现状 1
1.2.2国内研究现状 2
1.3研究目的和意义 3
1.3.1研究目的 3
1.3.2研究意义 3
1.4全文组织结构 3
第2章 系统总体方案设计 5
2.1系统需求分析 5
2.1.1系统概述和产品特点 5
2.1.2系统功能需求 5
2.2系统总体设计方案 6
2.3系统的器件选型 6
第3章 系统硬件设计 10
3.1智能家居监控系统硬件电路设计 10
3.2系统硬件功能模块设计 11
3.2.1 单片机最小系统 11
3.2.2 温湿度监控模块电路设计 11
3.2.3 光照强度监控模块电路设计 11
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
3.2.4 PM2.5监控模块电路设计 12
3.2.5 复位电路设计 13
3.2.6 LCD显示模块电路设计 13
3.2.7 GSM传输模块电路设计 14
3.2.8人体感应模块电路设计 14
第4章 系统软件设计 15
4.1 主程序 15
4.2温湿度监控模块子程序 16
4.3 光照强度监控模块子程序 17
4.4 PM2.5浓度监控模块子程序 18
4.5 LCD显示子程序 19
4.6 GSM传输子程序 20
4.7人体感应模块子程序 21
第5章 实物焊接与系统调试 23
5.1 电路的焊接 23
5.2 程序的烧写 24
5.3 系统硬件调试 25
5.3.1温湿度监控模块调试 25
5.3.2光照强度监控模块调试 26
5.3.3 PM2.5浓度监控模块调试 27
5.3.4 LCD显示模块调试 28
5.3.5 GSM传输模块调试 29
5.4 出现的问题及解决方法 29
第6章 总结与展望 31
6.1 总结 31
6.2 展望 31
参考文献 33
致谢 34
第1章 前言
1.1研究背景
随着人类社会的进步以及互联网技术的发展，人类进入智能化、网络化的时代。由于时代的进步，人们对于生活品质的提高也有了更高的追求，自此也就掀起了全世界范围内建造家居监控系统的热潮。就当前发展状况来看，未来几年内，全世界范围会有更多的家庭使用智能家居监控系统。与普通家居监控系统相比，智能家居监控系统可以为我们提供舒适安全的居住环境，使原来的静止的家居成为智慧的工具，帮助家庭和外部的信息交流，提高家庭安全，有效安排合理的时间，提高生活质量。因而，能够看出智能家居监控系统正在发展成为一个庞大的产业，在中国它更是蕴含着巨大的市场潜力，智能家居监控系统逐渐进入人类的日常生活之中[1]。
智能家居监控系统可以对不同环境进行监控，日常生活中，大家可以根据自己的需求来安排智能家居监控系统的具体功能。由于智能家居监控系统的普遍推广，人们的生活水平也会向着舒适性、安全性、有效性的高品质方向发展。
1.2国内外研究现状
1.2.1国外研究现状
智能家居监控系统的理念起始于美国，后来，智能家居监控的理念逐渐被日本，英国等发达国家引入。在国外，很多国家都非常重视对家居环境的监控[2]。当前,很多发达国家在环境监控方面普遍具备两个明显特征:一是检测设备比我国先进,二是监控技术的智能化水平较高[3]。比如在大气、水源污染检测等方面的检测技术上， 智能化在线监控的技术水平十分高,基本上做到了仪器主动进行采样、剖析、数据解析及传播;并且可以通过大型显示屏自动显示某一区域的环境情况[4]。比如：美国一家公司设计的温湿度检测系统,将该系统集成到一块很小的设备上,运用 USB 接口，设计成 U 盘的样子，能够直接插入到电脑和工控机,运行专门的程序，即可看到温湿度曲线，历史温湿度数据，历史温湿度曲线；还可以设置温湿度量程；同时还可以接入GSM报警系统,可以完成短信报警或者铃声报警，可实时查看现场环境数据。因而国外的智能家居监控系统已经趋向成熟化，如今的情况就是国外的智能家居监控系统的整个行业技术水平超过我国。更有一些发达国家已经把成熟的智能化监控系统实应用到用户的现实生活之中[5]。
与此同时，一些手机厂商也在对智能家居进行研究开发。例如：Apple在IOS8中加入了HomeKit，通过Siri实现开关灯或者温度调节；同时三星也推出了SmartThings平台，它可以与用户家中的各类监测系统相连，对家居环境的温湿度，光照强度等进行监测。
目 录
第1章 前言 1
1.1研究背景 1
1.2国内外研究现状 1
1.2.1国外研究现状 1
1.2.2国内研究现状 2
1.3研究目的和意义 3
1.3.1研究目的 3
1.3.2研究意义 3
1.4全文组织结构 3
第2章 系统总体方案设计 5
2.1系统需求分析 5
2.1.1系统概述和产品特点 5
2.1.2系统功能需求 5
2.2系统总体设计方案 6
2.3系统的器件选型 6
第3章 系统硬件设计 10
3.1智能家居监控系统硬件电路设计 10
3.2系统硬件功能模块设计 11
3.2.1 单片机最小系统 11
3.2.2 温湿度监控模块电路设计 11
3.2.3 光照强度监控模块电路设计 11
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
3.2.4 PM2.5监控模块电路设计 12
3.2.5 复位电路设计 13
3.2.6 LCD显示模块电路设计 13
3.2.7 GSM传输模块电路设计 14
3.2.8人体感应模块电路设计 14
第4章 系统软件设计 15
4.1 主程序 15
4.2温湿度监控模块子程序 16
4.3 光照强度监控模块子程序 17
4.4 PM2.5浓度监控模块子程序 18
4.5 LCD显示子程序 19
4.6 GSM传输子程序 20
4.7人体感应模块子程序 21
第5章 实物焊接与系统调试 23
5.1 电路的焊接 23
5.2 程序的烧写 24
5.3 系统硬件调试 25
5.3.1温湿度监控模块调试 25
5.3.2光照强度监控模块调试 26
5.3.3 PM2.5浓度监控模块调试 27
5.3.4 LCD显示模块调试 28
5.3.5 GSM传输模块调试 29
5.4 出现的问题及解决方法 29
第6章 总结与展望 31
6.1 总结 31
6.2 展望 31
参考文献 33
致谢 34
第1章 前言
1.1研究背景
随着人类社会的进步以及互联网技术的发展，人类进入智能化、网络化的时代。由于时代的进步，人们对于生活品质的提高也有了更高的追求，自此也就掀起了全世界范围内建造家居监控系统的热潮。就当前发展状况来看，未来几年内，全世界范围会有更多的家庭使用智能家居监控系统。与普通家居监控系统相比，智能家居监控系统可以为我们提供舒适安全的居住环境，使原来的静止的家居成为智慧的工具，帮助家庭和外部的信息交流，提高家庭安全，有效安排合理的时间，提高生活质量。因而，能够看出智能家居监控系统正在发展成为一个庞大的产业，在中国它更是蕴含着巨大的市场潜力，智能家居监控系统逐渐进入人类的日常生活之中[1]。
智能家居监控系统可以对不同环境进行监控，日常生活中，大家可以根据自己的需求来安排智能家居监控系统的具体功能。由于智能家居监控系统的普遍推广，人们的生活水平也会向着舒适性、安全性、有效性的高品质方向发展。
1.2国内外研究现状
1.2.1国外研究现状
智能家居监控系统的理念起始于美国，后来，智能家居监控的理念逐渐被日本，英国等发达国家引入。在国外，很多国家都非常重视对家居环境的监控[2]。当前,很多发达国家在环境监控方面普遍具备两个明显特征:一是检测设备比我国先进,二是监控技术的智能化水平较高[3]。比如在大气、水源污染检测等方面的检测技术上， 智能化在线监控的技术水平十分高,基本上做到了仪器主动进行采样、剖析、数据解析及传播;并且可以通过大型显示屏自动显示某一区域的环境情况[4]。比如：美国一家公司设计的温湿度检测系统,将该系统集成到一块很小的设备上,运用 USB 接口，设计成 U 盘的样子，能够直接插入到电脑和工控机,运行专门的程序，即可看到温湿度曲线，历史温湿度数据，历史温湿度曲线；还可以设置温湿度量程；同时还可以接入GSM报警系统,可以完成短信报警或者铃声报警，可实时查看现场环境数据。因而国外的智能家居监控系统已经趋向成熟化，如今的情况就是国外的智能家居监控系统的整个行业技术水平超过我国。更有一些发达国家已经把成熟的智能化监控系统实应用到用户的现实生活之中[5]。
与此同时，一些手机厂商也在对智能家居进行研究开发。例如：Apple在IOS8中加入了HomeKit，通过Siri实现开关灯或者温度调节；同时三星也推出了SmartThings平台，它可以与用户家中的各类监测系统相连，对家居环境的温湿度，光照强度等进行监测。
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