论文总字数：18128字

摘 要

科技发展迅速，人就会越加向往轻松舒适且安全的生活。这时，由各种智能化家电构成的智能家居生活就很符合人们的诉求。

本文先介绍科技的发展由此引出智能家居的概念，然后就其发展现状进行一定说明，并简单点出它的研究意义。接着从总体上对实现本系统的硬件方案进行描述，并针对其中所要用到的部分元器件进行方案的选择。然后，用Altium软件对硬件电路进行设计，用keil软件使用C语言进行编码。

经过了测试后，本次设计功能运行的结果基本符合要求。如安全预警、环境监测和自动控制功能的正常使用，使得此次智能家方案居显得安全又舒适。

关键词：52单片机 智能家居 传感器

Smart Home Design Based on 52 Single Chip Microcomputer

Abstract

Technology is developing rapidly.People will be more aspire to easy and comfortable and safe life. At this time, a smart home lifestyle which is made up of a variety of smart home appliances is in line with people's demands.

At first,this article introduces the development of science and technology. Then it introduces the concept of smart home.Besides the article describes the development status of smart home, and simply point out its research significance.Then the hardware scheme of the system is described in general, and the scheme is selected for some of the components. Then, the hardware circuit is designed with the Altium software. keil software is used to encode with C language.

After the test, the design of the operation meets the requirements basically. For example，safety warning, environmental monitoring and automatic control function of the normal make the smart home program safe and comfortable.

Key words: 52 single-chip; smart home; sensor

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1 选题背景 1

1.2 发展与现状 1

1.3 本论文主要任务 2

1.4 论文结构安排 2

第二章 智能家居的系统设计 4

2.1 系统总体方案的设计 4

2.2 系统器件的选择 5

2.2.1 主控制芯片的选择 5

2.2.2 显示单元元件的选择 6

2.2.3 供电方式的选择 6

第三章 智能家居系统的硬件设计 7

3.1单片机工作电路 7

3.1.1 STC89C52的简介 7

3.1.2 STC89C52的最小系统电路设计 8

3.3 红外感应电路 10

3.3.1 红外传感器的介绍 10

3.3.2具体电路实现 10

3.4 震动感应电路 10

3.4.1 震动传感器的介绍 10

3.4.2 具体电路实现 11

3.5 烟雾检测模块 11

3.5.1烟雾传感器的介绍 11

3.5.2具体电路实现 12

3.6 温湿度采集电路 12

3.6.1 温湿度传感器的介绍 12

3.6.2 具体电路实现 14

3.7 光强感应电路 14

3.7.1 光照传感器的介绍 14

3.7.2 具体电路实现 14

3.8 按键电路 15

3.8.1按键电路介绍 15

3.8.2 具体电路实现 15

3.9 报警电路 16

3.9.1 蜂鸣器的介绍 16

3.9.2 具体电路实现 16

3.10 显示电路 16

3.10.1 LCD1602的介绍 16

3.10.3 LCD1602的原理图 17

第四章 系统的软件设计 18

4.1 软件开发环境 18

4.2 总程序流程图 18

4.3 LCD显示程序设计 20

4.4 温湿度传感器sht11软件设计 21

4.4.1 温湿度传感器程序的采集流程 21

4.4.2 二线串口通信 21

4.5 防盗报警软件设计 22

4.6 烟雾报警软件设计 23

4.7 自动控制程序设计 24

4.7.1 自动控制程序基本流程 24

4.7.2 IIC串口通信 25

第五章 系统调试 27

5.1 软硬件电路的基本调试方法 27

5.2 系统的软件调试 27

5.3 系统各模块的硬件调试 28

5.3.1 防盗报警模块 28

5.3.2 消防安全报警模块 29

5.3.3 环境检测模块 29

5.3.4自动控制模块 30

第六章 总结与展望 32

6.1 总结 32

6.2 展望 32

参考文献 33

致谢 35

附录1 系统硬件原理图 36

附录2 硬件实物图 37

第一章 绪论

1.1 选题背景

如今，越来越多的新技术出现在人们的眼前，而这些技术又从各方面融入到到了人们的生活。一方面，科技减少了人力劳动使得效率变高，与之相伴的是生产力得到解放使其提高，日常生产就变得更容易了。另一方面，生产变得简单之后，人们就开始追求更好的生活质量。想要提高生活质量，就要去对居住环境做出改变，而技术不仅仅局限于生产对于环境的改变也是拥有着不小的潜力。

日常家居生活中，我们每天都会接触到各种各样的家用电器，这些电器的存在让我们的生活变得便利。一款智能化的家用电器让生活变得简单舒心，需要促进生产这使得家用电器的功能也是更加的丰富，更加的智能化。尽管绝大多数的家用电器作为一个个体在某些时候或许很好用，但它们并没有能够形成一个整体，或者说是系统，对整个家居环境造成影响。显而易见的是，如果在一个家庭环境中将所有的智能家电组合起来，让它们变为一个相互联系整体，就使得家电设备变得易于管理和控制，大幅改善生活环境。基于这些原因，智能家居的发展必要性显得尤为重要。

1.2 发展与现状

近些年来，智能家居的发展较为迅速。东西方各国都开始注重这一领域的发展，其中的佼佼者如美国和日本，它们都已经将智能家居的概念进行了大范围的运用。美国作为一个科技强国，科技发展始终名列前茅，这使得它拥有着全球最大的家居智能化市场。美国本土的企业中在智能家居市场上呼风唤雨的企业也是比比皆是，例如谷歌、苹果、微软等这些行业巨头。统计过往的相关数据，你会发现早在2011年单单是美国的智能家居市场规模就已经是达到了34亿美元，而现在这个数据恐怕早已是当初的数倍有余。我国的近邻日本同样在家居智能化这一领域发展较快，不仅仅是在家电联网的自动化方面，它还利用生物认证技术来实现门禁识别，例如一个人通过门前的摄像头或者是门把上的指纹录取器，能够自由进出家门，而不用再去携带传统的钥匙。

利用好智能家电，设计出一个合适的智能家居方案可以让一个人的生活变得有质量。例如，如果智能家居方案中有着控制和检测室内环境，让人处理家庭事务会变得更快、更方便，家庭生活也将更舒适。智能家居的概念也是迎合了时代的变革，它的发展是必然的趋势。未来的社会将会属于科技，而发达的科技水平，代表着更为先进的智能家电设备。如果不能将这些设备进行整合，使其成为一个完整的系统，发挥不了这些设备的优势性。目前智能家居的发展还未到达瓶颈，发展还有很大的提升。如果能在这一领域做出不小的努力，未来的前景将会是光明的。

1.3 本论文主要任务

此次设计旨在合理运用智能化家电从不同方面改良家中环境，来营造出专属于个人的智能家居生活。本次的智能家居方案涉及到几个方面，包括家庭安全、环境监测和自动控制。其中，家庭安全又分为财产安全和消防安全。

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