智能家居控制系统软件系统设计(附件)
科技日益发达，各种各样的科技成果给人们的生活带来了便利，与此同时，人们开始进一步追求生活的舒适便捷、安全可靠。由此，智能家居的各种系统随着市场的需求应运而生。在我此次的毕业设计中，我采用了嵌入式技术,它主要由两大模块组成，分别是单片机和GSM短信模块，因为我们借助从技术层面来说最可靠的GSM移动网络进行给用户的报警提示以及用户对智能家居的远程控制指令,以我们日常最熟悉、最简单方便的短信通知形式。本系统采用人体红外传感器进行检测，这一设计有两个好处，一来可以省去人们安装防盗窗的材料以及人力物力，二来当家中发生火灾时，可以为人们逃生提供方便。系统中也配备了可燃气体检测传感器，实现防火、防燃气泄漏的功能。在我们设计的整套系统中，整体可实现对智能家居的远程控制，同时也兼备远程报警的功能。关键词智能家居、单片机、远程报警、GSM模块
目 录
1 绪论 1
1.1 课题研究背景 1
1.2 国内外发展现状 1
1.3课题设计的目的及意义 3
2 系统功能及总体设计 4
2.1系统的功能 4
2.2总体设计方案 4
3 硬件系统设计 5
3.1单片机STC89C52 5
3.2 SIM800C概述 6
3.3 MQ5可燃气体传感器概述 7
3.4 HCSR501热释电红外传感器概述 7
3.5 LCD液晶显示屏概述 8
4 软件系统设计 9
4.1软件简介 9
4.1.1 Keil uVision5 软件简介 9
4.1.2 Keil for arm 软件简介 10
4.1.3 Protel 99 se 软件简介 11
4.2 C语言简介 11
4.2.1 C语言的概述 11
4.2.2 C语言的优点 11
4.3 软件模块介绍 12
4.3.1 主控芯片STC89C52 13
4.3.2 GSM无线通讯模块 14
4.3.3 可燃气体监测模块 20
4.3.4 红外探测报警模块 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
22
4.3.5 LCD1602液晶显示屏 25
4.3.6 11.0592闸晶振 26
4.3.7 PCF8591模数转换 27
4.3.8 家用电器模块 29
5 硬件软件联合调试 29
结 论 32
致 谢 33
参 考 文 献 34
附 录 35
1 绪论
1.1 课题研究背景
2000年以来，人们的物质生活水平越来越高，各种电话短信和互联网的新技术推动了人类文明的巨大进步。而正是因为当今单片微型计算机技术迅速发展，由单片机技术开发并投入生产的产品和设备日益增多，我们生活中，单片机时代因运而生，随处可见它们的存在，而光靠单片机本身并不能使产品高度智能化，于是便也有了我们这个课题，通过无线操控的方式，让一套硬件达到便捷高效，才是最终目的。
时间推移，技术进步，现代化的居民楼住宅如雨后春笋般地出现，硬件设备的提高，人们也开始注重软件设施方面的发展与提高。因为在拥有舒适居住环境的同时，人们希望他们的生命和财产安全得到更多的保障。但是虽然居住的小区越来越好，但是由于当前施工方与施工工人在技术方面的限制，人们的住宅还是属于封闭的阶段。在这种情况下，人们就更加重视他们的生命与财产安全。所以这里更加凸显了我们设计智能家居的必要性与紧迫性。之所以人们现在追求生活智能化，是因为智能化的生活，可以让原本充满“未知”的生活变得可以操控，人类所有的恐惧源于未知，而智能家居可以让人随时随地对自己的居住地进行监控和操作，换一种方式来说，就是让家，随时在自己身边。
1.2 国内外发展现状
国外是要比国内早一些年头接触智能家居的，下面简单为大家介绍一下。首先是家用电器阶段，人们日常使用的家用电器都是比较简单唯一的，这些电器之间没有什么关联，更别说形成一个特定的联系。其次，家庭自动化阶段，这个时期是一个偏向于功能性的一个过渡阶段，人们家中某几种电器之间简单建立成了一个小范围的连接，但只能实现一些特定的具有指向性的功能。最后，家庭智能的舞台，这一阶段是一个针对完整的整个系统的阶段，这些系统经过有配送功能的家庭总线向屋内各种与信息密切相关的设备传达信息。通过人们安装的与智能系统相连的电器与人们日常生活与工作环境的融合，为他们的生活提供了各种便利的条件，保障了让人们希望拥有的舒适温馨的氛围。我们设计的智能家居系统会让人们地生活变得便捷高效，同时又保障了各方面的安全，还能实时监测家中的可疑气体浓度与是否有人入侵。这种智能家居还能帮助人们节约资源，从而为保护环境出了一份力。
随着各种各样的电子设备不断涌现，人们对于日常生活质量的追求，慢慢地开始出现智能家居的概念。简单来讲，智能家居的整个系统就是一个各种家电与互联网通过某种方式连接在一起，从而形成的一个整体的网络。其实，从社会的发展层面来看，智能化和网络化是人们未来的生活发展的必然趋势。20世纪80年代中期，世界上出现了有史以来第一座有关智能家居的史诗性的建筑，从此，人们开始深入研究智能家居，并且逐步提出相关概念。20世纪末，Bill Gates的新家实现了初步的智能家居的蓝图，它不仅网速超快，而且家里的门窗以及家电都可以可以用电脑进行远程操控，并且勇于整个智能家居系统的服务器性能非常高。
前面提到智能家居在外国的发展情况，那么我国的这一市场发展是如何呢，其实并不好，我国事实上不仅是在智能家居这块落后国外发达国家，而是在很多电器元件的发展上就已经落后，量变引起质变，比方说，单片机的发展，落后国外近十年。所以智能家居这块还是在上世纪九十年代才在北上广包括深圳等发达城市崭露头角。在我们国内，从20世纪90年代开始，智能家居进入缓慢的发展阶段。进入21世纪以来，智能家居的概念被广泛引入和宣传，普通民众开始慢慢接受这一新兴理念，他们开始了解接受认可智能家居这一概念，由此他们觉得随着新世纪的到来，他们居住生存的家园也会发生质的变化。如果说当下是智能家居发展势头很好的时代，那么十几年前的情况我们也不能不提，二十一世纪伊始，我国才初步确立往智能家居的研究方向。然而，由于当时国内没有关于这方面的先进的技术与设备，导致百姓能够选择并购买的智能家电的种类很少，这某种意义上来说，这这种硬件设施的落后在很大程度上是阻碍了智能家居网络的前进发展的脚步。两年之后，中高档小区和别墅区如雨后春笋般开始出现，人们普遍在家里安装宽带网络，但也只是仅仅在在管理和控制上实现最初始的智能化。这两年之间，美国和欧洲等发达国家基本已经普及了智能家居，各种各样可以接入互联网的电器设备在市场上开始出现。再之后两年，这样的家居思想在我国才兴盛起来，有了需求，才有了量产。在此期间，整个市场将基于我们自己的系统和研发产品。
目 录
1 绪论 1
1.1 课题研究背景 1
1.2 国内外发展现状 1
1.3课题设计的目的及意义 3
2 系统功能及总体设计 4
2.1系统的功能 4
2.2总体设计方案 4
3 硬件系统设计 5
3.1单片机STC89C52 5
3.2 SIM800C概述 6
3.3 MQ5可燃气体传感器概述 7
3.4 HCSR501热释电红外传感器概述 7
3.5 LCD液晶显示屏概述 8
4 软件系统设计 9
4.1软件简介 9
4.1.1 Keil uVision5 软件简介 9
4.1.2 Keil for arm 软件简介 10
4.1.3 Protel 99 se 软件简介 11
4.2 C语言简介 11
4.2.1 C语言的概述 11
4.2.2 C语言的优点 11
4.3 软件模块介绍 12
4.3.1 主控芯片STC89C52 13
4.3.2 GSM无线通讯模块 14
4.3.3 可燃气体监测模块 20
4.3.4 红外探测报警模块 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
22
4.3.5 LCD1602液晶显示屏 25
4.3.6 11.0592闸晶振 26
4.3.7 PCF8591模数转换 27
4.3.8 家用电器模块 29
5 硬件软件联合调试 29
结 论 32
致 谢 33
参 考 文 献 34
附 录 35
1 绪论
1.1 课题研究背景
2000年以来，人们的物质生活水平越来越高，各种电话短信和互联网的新技术推动了人类文明的巨大进步。而正是因为当今单片微型计算机技术迅速发展，由单片机技术开发并投入生产的产品和设备日益增多，我们生活中，单片机时代因运而生，随处可见它们的存在，而光靠单片机本身并不能使产品高度智能化，于是便也有了我们这个课题，通过无线操控的方式，让一套硬件达到便捷高效，才是最终目的。
时间推移，技术进步，现代化的居民楼住宅如雨后春笋般地出现，硬件设备的提高，人们也开始注重软件设施方面的发展与提高。因为在拥有舒适居住环境的同时，人们希望他们的生命和财产安全得到更多的保障。但是虽然居住的小区越来越好，但是由于当前施工方与施工工人在技术方面的限制，人们的住宅还是属于封闭的阶段。在这种情况下，人们就更加重视他们的生命与财产安全。所以这里更加凸显了我们设计智能家居的必要性与紧迫性。之所以人们现在追求生活智能化，是因为智能化的生活，可以让原本充满“未知”的生活变得可以操控，人类所有的恐惧源于未知，而智能家居可以让人随时随地对自己的居住地进行监控和操作，换一种方式来说，就是让家，随时在自己身边。
1.2 国内外发展现状
国外是要比国内早一些年头接触智能家居的，下面简单为大家介绍一下。首先是家用电器阶段，人们日常使用的家用电器都是比较简单唯一的，这些电器之间没有什么关联，更别说形成一个特定的联系。其次，家庭自动化阶段，这个时期是一个偏向于功能性的一个过渡阶段，人们家中某几种电器之间简单建立成了一个小范围的连接，但只能实现一些特定的具有指向性的功能。最后，家庭智能的舞台，这一阶段是一个针对完整的整个系统的阶段，这些系统经过有配送功能的家庭总线向屋内各种与信息密切相关的设备传达信息。通过人们安装的与智能系统相连的电器与人们日常生活与工作环境的融合，为他们的生活提供了各种便利的条件，保障了让人们希望拥有的舒适温馨的氛围。我们设计的智能家居系统会让人们地生活变得便捷高效，同时又保障了各方面的安全，还能实时监测家中的可疑气体浓度与是否有人入侵。这种智能家居还能帮助人们节约资源，从而为保护环境出了一份力。
随着各种各样的电子设备不断涌现，人们对于日常生活质量的追求，慢慢地开始出现智能家居的概念。简单来讲，智能家居的整个系统就是一个各种家电与互联网通过某种方式连接在一起，从而形成的一个整体的网络。其实，从社会的发展层面来看，智能化和网络化是人们未来的生活发展的必然趋势。20世纪80年代中期，世界上出现了有史以来第一座有关智能家居的史诗性的建筑，从此，人们开始深入研究智能家居，并且逐步提出相关概念。20世纪末，Bill Gates的新家实现了初步的智能家居的蓝图，它不仅网速超快，而且家里的门窗以及家电都可以可以用电脑进行远程操控，并且勇于整个智能家居系统的服务器性能非常高。
前面提到智能家居在外国的发展情况，那么我国的这一市场发展是如何呢，其实并不好，我国事实上不仅是在智能家居这块落后国外发达国家，而是在很多电器元件的发展上就已经落后，量变引起质变，比方说，单片机的发展，落后国外近十年。所以智能家居这块还是在上世纪九十年代才在北上广包括深圳等发达城市崭露头角。在我们国内，从20世纪90年代开始，智能家居进入缓慢的发展阶段。进入21世纪以来，智能家居的概念被广泛引入和宣传，普通民众开始慢慢接受这一新兴理念，他们开始了解接受认可智能家居这一概念，由此他们觉得随着新世纪的到来，他们居住生存的家园也会发生质的变化。如果说当下是智能家居发展势头很好的时代，那么十几年前的情况我们也不能不提，二十一世纪伊始，我国才初步确立往智能家居的研究方向。然而，由于当时国内没有关于这方面的先进的技术与设备，导致百姓能够选择并购买的智能家电的种类很少，这某种意义上来说，这这种硬件设施的落后在很大程度上是阻碍了智能家居网络的前进发展的脚步。两年之后，中高档小区和别墅区如雨后春笋般开始出现，人们普遍在家里安装宽带网络，但也只是仅仅在在管理和控制上实现最初始的智能化。这两年之间，美国和欧洲等发达国家基本已经普及了智能家居，各种各样可以接入互联网的电器设备在市场上开始出现。再之后两年，这样的家居思想在我国才兴盛起来，有了需求，才有了量产。在此期间，整个市场将基于我们自己的系统和研发产品。
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