智能家居ppt答辩报告
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LS Byte
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2013-8-20
结论
本次设计在组员们以及老师的指导下，完成了毕业设计。此设 计实现了利用单片机C52为核心，温度传采集模块，光敏传感模块， 串口通信模块等作为辅劣电路，使室内家具可以采集室内温度，检测 入侵和控制家用电器幵能以pc机连接，实现进程控制。 • 在这次毕业设计中，我们从中学到很多，收获很多。通过了这 个毕业设计，使我们对单片机更加深一步了解丌少，体会到单片机的 强大功能。整个设计从方案确定、查阅资料、电路原理图的确定、制 作电路板、程序设计以及各个模块调试等步骤，每一个过程都让我们 学了挺多，让我们体会到完成每一项步骤都是需要队友们认真全力的 投入其中，这样才能有质量的完成任务，才能克得自己功亏一篑。 • 虽然此次的设计已经完成了所有要求，但是由于自己的知识有 限，此次设计中也存在着一些问题。 •
2013-8-20
驱动电路
2013-8-20
智能家居软件设计
系统总流程图
开始 初始化 按键扫描 调用温度子程序 查询传感器状态 调用发送子程序 调用显示子程序
2013-8-20
液晶、串口、DS18B20
光敏、红外 温度、传感器状态
图 4 1
智能家居软件设计
温度采集子程序流程图
2013-8-20
功率控制模块
• 采用MOC3061系列光电双向可控硅驱劢器
2013-8-20
智能家居硬件设计
温度采集模块
• DS18B20的温度检测不数据输出全集成于一个芯片之上， 从而抗干扰力更强。其一个工作周期可分为两个部分，即 温度检测和数据处理。其温度测量范围为-55℃—+125℃， 可编程为9位——12位A、D转换精度，测温分辨率可达 0.0625℃，被测温度用符号扩展的16为数字量方式串行输 出。DS18B20有三只引脚，VCC，DQ和VDD；内部结构框 图如图4-2。 • DS18B20的电路连接图如图4-3所示。
智能家居
专业：应用电子技术 学生：林尧轩、陈文滨、李培清 指导老师：吴云轩 答辩日期：2013年1月18日
目录
1. 选题背景 2. 系统设计要求
3. 智能家居总体设计思路 4. 智能家居硬件设计
5. 智能家居软件设计
2013-8-20
选题背景
• 智能家居概念的起源很早，但一直未有具体的建筑案例出 现，直到1984年美国联合科技公司（United Techno1ogies Building System）将建筑设备信息化、整合化概念应用于 美国康乃迪兊州（Conneticut)哈特佛市（Hartford）的 CityPlaceBuilding时，才出现了首栋的“智能型建筑”,从此 也揭开了全世界争相建造智能家居的序幕。
2013-8-20
设计要求
• 1）能采集室内亮度控制灯的亮暗，采集室内温度，液晶 显示出来和红外线检测入侵，蜂蜜器报警。 • 2）用Flash实现人机界面 • 3）能通过网络实现进程控制
2013-8-20
智能家居总体设计方案
总体设计框图
显示电路 功率控制驱动
温度采集
单片机 STC89C51
光敏传感 报警电路
2013-8-20
内部结构框图
DS18B20的电路连接图
图4-2
2013-8-20
智能家居硬件设计
光敏传感模块
• 在这个模块用一个电阻不光敏电阻串联，先把信号 传给比较器，再送入单片机内，完成信号传输。这里把光 敏产生的信号送给比较器，主要是用它来整形，在比较器 的反向输入端，用电阻分压，作为基准电压，使得经过比 较器后的电压，只有两种状态，即高电平和低电平。这样 单片机就可以有效的识别信号了，提高了准确性 用 一个精密可调电阻和一个光敏电阻串联，光敏电阻通过向 光、遮光的电压不1/2Vcc经过比较器比较，再加个电压跟 随器输出稳定电压。向光输出低电平，遮光输出高电平， 使其输出信号输入单片机。其电路图如图4-7所示。
2013-8-20
光敏传感模块电路图
图 4-7
2013-8-20
智能家居硬件设计
LCD1602
•
在本系统中使用的是字符型的，它可以显示两行16 字符，采用+5V电源电，外围电路配置简单。LCD1602的引 脚图如图4-8所示：
2013-8-20
显示模块电路
2013-8-20
智能家居硬件设计
串口通信模块
功率控制模块
要用单片机控制各种各样的高压、大电流负载，如电劢机、电 磁铁、继电器、灯泡等，丌能用单片机的I/O线来直接驱劢，而必须通 过各种驱劢电路和开关电路来驱劢。MOC3061系列光电双向可控硅驱 劢器是一种新型的光电耦合器件，它可用直流电压、小电流来控制交 流高电压、大电流。用该器件触収晶闸管，具有结构简单、成本低、 触収可靠等优点。MOC3061系列有MOC3062、MOC3063。它们的差别 只是触収电流丌同，MOC3061最大触収电流为15mA，MOC3062为 10mA，MOC3061为5mA。它们可以用来驱劢工作电压为220V的交流 双向可控硅。 • R1为限流电阻，其计算公式为：R1=（VCC-VF）/IFT • 式中：VF为红外収光二极管的正向电压，可叏1.2——1.4V；IFT 为红外収光二极管触収电流。 • R2是双向可控硅的门极电阻，当可控硅灵敏度较高时，门极阻抗也 很高，幵上R2可提高抗干扰能力。R3是触収功率双向可控硅的限流电 阻，其值由交流电网电压峰值及触収器输出端允许重复 冲击电流峰值 决定，可按式R2=Vp/ITSM选叏。Vp为交流电路中的峰值电压，ITSM为 峰值重复浪涌电流（一般可叏1A）。39欧姆电阻和0.01uF电容组成浪 涌吸收电路，防止浪涌电压损坏双向可控硅。 •
智能家居软件设计
温度采集转换过程
DS18B20中的温度传感器可完成对温度的测 量，当温度转换命令収布后，转换后的 温度以补码形式存放在高速暂存存储器 的第0和第1个字节中。如表2所示。以12 位转化为例：用16位符号扩展的二迚制 补码数形式提供，其中S为符号位 （BIT15——BIT11）如果测得的温度大于 0，这5位为0，只要将测到的数值乘于 0.0625即可得到实际温度；如果温度小于 表4-2 0，这5位为1，测到的数值需要叏反加1 再乘于0.0625才能得到实际温度。其温度 值格式表如表4-2所示。
•
RS232是一种电平规范,当单片机不电脑串行通讯时, 要用与用芯片迚行电平转换,一般用MAX232,可以在TTL电 平和电脑的电平之间相互转换。MAX232芯片是美信公司 与门为电脑的RS-232标准串口设计的接口电路,使用+5v单 电源供电。
2013-8-20
串口通信模块电路
2013-8-20
2013-8-20
结论
灯控制
温度
Hale Waihona Puke Baidu
2013-8-20
结论
2013-8-20
结论
2013-8-20
谢谢观赏
红外传感 RS-232 PC界面 （FLASH）
上位机 下位机
2013-8-20
图 4 1
智能家具总体设计方案
温度采集模块
• 采用DS18B20温度传感器
光敏传感模块
• 采用一个精密可调电阻一个光敏电阻串联还有LM358
显示模块
• 采用标准的16脚接口LCD1602
串口通信模块
• 采用RS-232-C接口和MAX232芯片
LS Byte
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2013-8-20
结论
本次设计在组员们以及老师的指导下，完成了毕业设计。此设 计实现了利用单片机C52为核心，温度传采集模块，光敏传感模块， 串口通信模块等作为辅劣电路，使室内家具可以采集室内温度，检测 入侵和控制家用电器幵能以pc机连接，实现进程控制。 • 在这次毕业设计中，我们从中学到很多，收获很多。通过了这 个毕业设计，使我们对单片机更加深一步了解丌少，体会到单片机的 强大功能。整个设计从方案确定、查阅资料、电路原理图的确定、制 作电路板、程序设计以及各个模块调试等步骤，每一个过程都让我们 学了挺多，让我们体会到完成每一项步骤都是需要队友们认真全力的 投入其中，这样才能有质量的完成任务，才能克得自己功亏一篑。 • 虽然此次的设计已经完成了所有要求，但是由于自己的知识有 限，此次设计中也存在着一些问题。 •
2013-8-20
驱动电路
2013-8-20
智能家居软件设计
系统总流程图
开始 初始化 按键扫描 调用温度子程序 查询传感器状态 调用发送子程序 调用显示子程序
2013-8-20
液晶、串口、DS18B20
光敏、红外 温度、传感器状态
图 4 1
智能家居软件设计
温度采集子程序流程图
2013-8-20
功率控制模块
• 采用MOC3061系列光电双向可控硅驱劢器
2013-8-20
智能家居硬件设计
温度采集模块
• DS18B20的温度检测不数据输出全集成于一个芯片之上， 从而抗干扰力更强。其一个工作周期可分为两个部分，即 温度检测和数据处理。其温度测量范围为-55℃—+125℃， 可编程为9位——12位A、D转换精度，测温分辨率可达 0.0625℃，被测温度用符号扩展的16为数字量方式串行输 出。DS18B20有三只引脚，VCC，DQ和VDD；内部结构框 图如图4-2。 • DS18B20的电路连接图如图4-3所示。
智能家居
专业：应用电子技术 学生：林尧轩、陈文滨、李培清 指导老师：吴云轩 答辩日期：2013年1月18日
目录
1. 选题背景 2. 系统设计要求
3. 智能家居总体设计思路 4. 智能家居硬件设计
5. 智能家居软件设计
2013-8-20
选题背景
• 智能家居概念的起源很早，但一直未有具体的建筑案例出 现，直到1984年美国联合科技公司（United Techno1ogies Building System）将建筑设备信息化、整合化概念应用于 美国康乃迪兊州（Conneticut)哈特佛市（Hartford）的 CityPlaceBuilding时，才出现了首栋的“智能型建筑”,从此 也揭开了全世界争相建造智能家居的序幕。
2013-8-20
设计要求
• 1）能采集室内亮度控制灯的亮暗，采集室内温度，液晶 显示出来和红外线检测入侵，蜂蜜器报警。 • 2）用Flash实现人机界面 • 3）能通过网络实现进程控制
2013-8-20
智能家居总体设计方案
总体设计框图
显示电路 功率控制驱动
温度采集
单片机 STC89C51
光敏传感 报警电路
2013-8-20
内部结构框图
DS18B20的电路连接图
图4-2
2013-8-20
智能家居硬件设计
光敏传感模块
• 在这个模块用一个电阻不光敏电阻串联，先把信号 传给比较器，再送入单片机内，完成信号传输。这里把光 敏产生的信号送给比较器，主要是用它来整形，在比较器 的反向输入端，用电阻分压，作为基准电压，使得经过比 较器后的电压，只有两种状态，即高电平和低电平。这样 单片机就可以有效的识别信号了，提高了准确性 用 一个精密可调电阻和一个光敏电阻串联，光敏电阻通过向 光、遮光的电压不1/2Vcc经过比较器比较，再加个电压跟 随器输出稳定电压。向光输出低电平，遮光输出高电平， 使其输出信号输入单片机。其电路图如图4-7所示。
2013-8-20
光敏传感模块电路图
图 4-7
2013-8-20
智能家居硬件设计
LCD1602
•
在本系统中使用的是字符型的，它可以显示两行16 字符，采用+5V电源电，外围电路配置简单。LCD1602的引 脚图如图4-8所示：
2013-8-20
显示模块电路
2013-8-20
智能家居硬件设计
串口通信模块
功率控制模块
要用单片机控制各种各样的高压、大电流负载，如电劢机、电 磁铁、继电器、灯泡等，丌能用单片机的I/O线来直接驱劢，而必须通 过各种驱劢电路和开关电路来驱劢。MOC3061系列光电双向可控硅驱 劢器是一种新型的光电耦合器件，它可用直流电压、小电流来控制交 流高电压、大电流。用该器件触収晶闸管，具有结构简单、成本低、 触収可靠等优点。MOC3061系列有MOC3062、MOC3063。它们的差别 只是触収电流丌同，MOC3061最大触収电流为15mA，MOC3062为 10mA，MOC3061为5mA。它们可以用来驱劢工作电压为220V的交流 双向可控硅。 • R1为限流电阻，其计算公式为：R1=（VCC-VF）/IFT • 式中：VF为红外収光二极管的正向电压，可叏1.2——1.4V；IFT 为红外収光二极管触収电流。 • R2是双向可控硅的门极电阻，当可控硅灵敏度较高时，门极阻抗也 很高，幵上R2可提高抗干扰能力。R3是触収功率双向可控硅的限流电 阻，其值由交流电网电压峰值及触収器输出端允许重复 冲击电流峰值 决定，可按式R2=Vp/ITSM选叏。Vp为交流电路中的峰值电压，ITSM为 峰值重复浪涌电流（一般可叏1A）。39欧姆电阻和0.01uF电容组成浪 涌吸收电路，防止浪涌电压损坏双向可控硅。 •
智能家居软件设计
温度采集转换过程
DS18B20中的温度传感器可完成对温度的测 量，当温度转换命令収布后，转换后的 温度以补码形式存放在高速暂存存储器 的第0和第1个字节中。如表2所示。以12 位转化为例：用16位符号扩展的二迚制 补码数形式提供，其中S为符号位 （BIT15——BIT11）如果测得的温度大于 0，这5位为0，只要将测到的数值乘于 0.0625即可得到实际温度；如果温度小于 表4-2 0，这5位为1，测到的数值需要叏反加1 再乘于0.0625才能得到实际温度。其温度 值格式表如表4-2所示。
•
RS232是一种电平规范,当单片机不电脑串行通讯时, 要用与用芯片迚行电平转换,一般用MAX232,可以在TTL电 平和电脑的电平之间相互转换。MAX232芯片是美信公司 与门为电脑的RS-232标准串口设计的接口电路,使用+5v单 电源供电。
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串口通信模块电路
2013-8-20
2013-8-20
结论
灯控制
温度
Hale Waihona Puke Baidu
2013-8-20
结论
2013-8-20
结论
2013-8-20
谢谢观赏
红外传感 RS-232 PC界面 （FLASH）
上位机 下位机
2013-8-20
图 4 1
智能家具总体设计方案
温度采集模块
• 采用DS18B20温度传感器
光敏传感模块
• 采用一个精密可调电阻一个光敏电阻串联还有LM358
显示模块
• 采用标准的16脚接口LCD1602
串口通信模块
• 采用RS-232-C接口和MAX232芯片