传感器智能家居设计报告

南通大学

传感器与检测课程设计报告书

学院：电气工程学院

班级：自143

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学号：**********

目录

1设计目的及要求 (1)

2总体设计方案 (2)

2.1智能家居——温度检测

2.1.1测温器件DS18B20的简介 (2)

2.1.2显示器件介绍 (3)

2.1.3硬件设计电路 (4)

2.1.4软件设计电路 (5)

2.2智能家居——气体泄漏/火灾检测

2.2.1 MQ-2/MQ-7气体传感器 (7)

2.2.2 A/D转换电路 (8)

2.2.3硬件设计电路 (8)

2.2.4软件设计电路 (9)

2.3 智能家居——外人闯入

2.3.1干簧管简介 (10)

2.3.2干簧管电路 (11)

2.3.3硬件设计电路 (11)

2.3.4软件设计电路 (12)

3各模块与TC35之间的通讯 (12)

4 TC35 GSM模块 (14)

参考文献 (15)

智能家居监控系统设计

1、设计目的及要求

1.1设计背景：

智能家居以住宅为平台，将建筑、网络通信、信息家电、管理融为一体的高效、舒适、安全、便利、环保的家居环境。智能家居是一个多功能的系统，包括家庭内部的安全防范、家居布线系统、家电控制、远程的视频监控系统等。家居智能化设计包括传感器的检测，信号的传递，结果处理等。但现在仍未普及，而且目前智能家居的国际标准未成热，因此智能家居监控系统仍然存在广阔的发展空间。

1.2设计目的：

利用所学的传感器与检测技术知识，实现家居温度、煤气泄漏、外人闯入、火灾（烟雾）的检测（以上检测项目必做。在此基础上增加检测项目并具有可行性，加分。除环境监测项目外，也可增加人体信号检测等。）。各检测节点可通过无线方式连接到主机，检测到危险信号后，主机可采用声光报警或远程报警。

1.3设计要求：

（1）用Protel画出设计原理图；

（2）采用Quaters II、Maxplus II、multisim（EWB）、pspice、Proteus中的一种或几种软件，完成系统电路图部分或全部仿真，在设计说明书

中体现仿真结果；

（3）写设计说明书；

2、总体设计方案：

总体方案：需设计系统的电路原理框图如图（1）所示：

智能家居系统原理框图（1）

由温度模块、外人闯入模块、煤气泄漏模块、烟雾火灾模块检测室内的状况，采用PT2262/2272编解码集成电路无线传播与无线数据通讯模块TC35通讯，无线数据通讯模块TC35通讯作为电路主要器件构建GSM通讯模块实现无线报警控制，并通知用户。

各模块设计（软、硬件设计）：

2.1智能家居——室内环境的温度检测与报警：

本模块主要介绍了单片机控制下的温度检测系统，通过温度传感器检测温度，显示屏显示，若产生报警，报警信息通过GSM网传到用户手机。

2.1.1测温器件DS18B20的简介

●此处采用的数字温度传感器DS18B20作为测温元件，可利用温度传感器（DS18B20）测量室

内多处环境的温度；

●此传感器测温范围为-55℃～＋125℃，精度为±0.5℃；

●由液晶1602显示实际温度值；

●根据需要设定上、下限报警温度；

●DS18B20为单线数字温度传感器，控制简单；

●价格便宜，市场价不到10元一个；

●如图DS18B20体积小。

图（2）DS18B20外部封装形式一

2.1.2显示器件介绍如下：

图（3）LCD1602的实物图

●显示电路由lcd1602和上拉电阻组成。

●LCD1602能够显示16x02即32个字符。

●如上图LCD1602共有16脚排一排，可用一排排针接于单片机

图（4）、（5）为LCD1602管脚功能图和接线图，接线简单；

LCD1602价格便宜且使用比较成熟；

（4）

LCD1602的管脚功能图

图（5）LCD1602的接线图

2.1.3硬件设计电路：

本温度检测模块由DS18820温度传感器检测当前温度，并将结果送入单片机，由89C205I 单片机对送来的测量温度读数进行计算和转换，井将此结果送出液晶显示屏显示。由图（6）可看到，本电路主要由DSl8820温度传感器、89C2051单片机和声音报警及外围电路组成。由于考虑到家居室内的环境比较良好，且不需要相当精确的检测，于是采用集成温度传感器来检测室内温度。该系统由集成温度传感器DS18B20 发光二极管(灯光报警) led显示单片机组成。在led上显示温度值当室内温度低于某个数值或者高于某个数值时，发光二极管将发出报警信息。

图（6）温度计设计proteus仿真图

●当温度传感器检测到室内温度超过某一限定值时，发出声音报警

1）、温度检测电路

DS18B20与芯片连接电路如图7所示：

图（7）DS18B20与单片机的连接

2.1.4软件设计电路：

●18B20 初始化

初始化程序

void Init_18B20(void)

{

DQ=0;

delay_18B20(103);

DQ=1;

delay_18B20(4);

delay(1);

wr_ds18_1(0xcc);

wr_ds18_1(0x44);

}

●读18B20时序：

读18B20程序：

unsigned char ReadByte(void)

{

unsigned char i,k;

i=8;

k=0;

while(i--)

{

DQ=1;

_nop_();

_nop_();

DQ=0;

k=k>>1;