智能家居控制系统设计

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1、毕业设计（论文）开题报告课题名称：智能家居控制系统设计院（系）：电子与信息工程学院专业班级：08应用电子技术（2）班学生姓名：钟梅珊学号：指导教师：肖朝亮二○一○年月日11一、课题简介：智能家居控制系统的主体在于家庭自动化，将来家庭自动化的主体是家电、照明等电气设备的控制。家庭自动化系统能够通过集中或者分布式控制家庭内部照明或者其他家电，用户可以通过无线遥控或者网络、电话远程控制家庭内部设备。更者，可以通过采用各式各样的传感器，由智能CPU采集信号并对家庭内部设备进行自动控制，家居自动化系统是将来智能家居的主要发展方向。智能家

2、居控制系统是可以定义为一个过程或者一个系统。利用先进的计算机技术、网络通讯技术、综合布线技术、将与家居生活有关的各种子系统，有机地结合在一起，通过统筹管理，让家居生活更加舒适、安全、有效。与普通家居相比，智能家居不仅具有传统的居住功能，提供舒适安全、高品位且宜人的家庭生活空间。还将原来的被动静止结构转变为具有能动智慧的工具，提供全方位的信息交换功能，帮助家庭与外部保持信息交换畅通，优化人们的生活方式，帮助人们有效安排时间，增强家居生活的安全性，甚至为各种能源费用节约资金。二、选题依据（来源）及其意义：随着科技的不断进步，人们对

3、生活水平和生活质量的要求也相应的提高了，家居灯光的照明与人们生活息息相关，本设计通过对老式家居灯光控制系统进行改造，将原机的机械开关控制改为单片机红外线遥控控制，说明了单片机在现代家庭灯光智能控制中的适用性、灵活性、先进性。通过对家庭灯光控制电路改造后，大大提高了人们的使用舒适感，使人们的生活提高了一个台阶。本设计运用单片机作为红外发射和接收模块的主控芯片，采用8051系列单片机发射红脉冲，通过单片机解码来控制继电器的开合，进而控制灯光的导通与断开，同时控制晶闸管的导通时间，来控制灯光的亮暗程度。这样一个遥控器就可以控制整个房

4、间的灯光开关的开合与灯光的明暗程度，遥控器可以在房间内任意移动，用此方法，成本低，结构简单，体积较小，操作方便，只需按下相应的按钮就能对灯光进行控制，方便实用，在各行各业均具有较广泛的用途，发展前景良好。11本设计运用单片机作为红外发射和接收模块的主控芯片，采用8051系列单片机发射红外脉冲,通过单片机解码来控制继电器的开合,进而控制灯光的导通与断开，同时控制晶闸管的导通时间,来控制灯光的亮暗程度。这样一个遥控器就可以控制整个房间的灯光开关的开合与灯光的明暗程度，遥控器可以在房间内任意移动，用此方法，成本低，结构简单，体积较小

5、，操作方便，只需按下相应的键盘按钮就能对灯光进行控制，方便实用，在各行各业均具有较广泛的用途，发展前景良好。三、本课题的实施方案1.总体方案通过对系统功能的定义，可以将基于单片机的红外遥控控制采用单片机控制的红外发射二极管发射脉冲，用一体化接收头接收，经单片机处理，执行相应的灯光控制功能。整个系统控制将由AT89C52单片机芯片为核心构成，红外发射二极管发送脉冲，SM0038作为接收红外接收头，继电器作为控制灯管开关部分，晶闸管作为调光部分，流水灯作为模拟灯光控制部分。设计任务：用单片机，红外发射二极管，一体化接收头等实现红外

6、遥控控制继电器，晶闸管流水灯的导通与断开。设计要求：完成该系统的软硬件设计，学习掌握采用单片机进行红外遥控控制的设计方法提高学习新知识、新技能的能力，培养独立设计的能力。2.系统硬件电路设计2.1系统硬件框图根据系统功能要求，可以先大致勾勒出完成任务所需的系统硬件框图如下：4*4键盘单片机红外发射图2-1发射框图11红外接收单片机处理灯光控制图2-2接收框图发射模块按下4*4键盘相应的按键，单片机通过红外发射二极管发射相应的脉冲，接收模块通过SM0038接收脉冲，送入单片机，进行处理，从而去控制继电器，晶闸管，流水灯的导通与断

7、开，留有几个P口作为功能的扩展2.2发射模块发射模块采用4*4键盘，单片机，红外发射二极管等器件来实现红外发射功能。2.2.1键盘模块图2-3键盘电路图矩阵式键盘的结构和工作原理：在键盘中按键数量较多时，为了减少 I/O 口线的占用， 通常将按键排列成矩 阵形式， 如上图所示在矩阵式键盘中， 每条水平线和垂直线在交叉处不直接连通， 而是通过一个按键 加以连接 。一个并行口可以构成 4*4=16 个按键 ，直 接将端口线用于键盘多出了一倍 ，而且线数越多 区别就越明显 。比如再多加一条线就可以构成 20 键的键盘， 而直接用端口

8、线则只能多出一个键9 键，由此可见， 在需要的按键数量比较多时，11 采用矩 阵法来连接键盘是非常合理的矩阵式结构的键盘显然比独立式键盘复杂一些 。识别也要复杂一些 在上图中， 列线通过电阻接电源 ，并将行线所接的单片机 4 个 I/O 口作为输出端，而列线所接的 I/O 口