基于单片机的智能家居环境状况监控器.doc

Ｔｈｅ Ｓｍａｒｔ Ｈｏｍｅ Ｅｎｖｉ ｒｏｎｍｅｎｔ Ｍｏｒｔｉ ｔｏｒｉｎｇ Ｂａｓｅｄ  ０１１  Ｍｉｃｒｏｃｏｎｔｒ０１ｌｅｒ  刘鹏１韩中华２王琦２ Ｌｉ ｕ Ｐｅｎｇ Ｈａｎ Ｚｈｏｎｇｈｕａ Ｗａｎｇ Ｑｉ （１．秦皇岛市规划设计研究院，河北秦皇岛０６６００１；２．沈阳建筑大学信息与控制工程学院．辽宁沈阳１１０１６８） （１．Ｑｉｎｇｈｕａｎｇｄａｏ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｐｌａｎｎｉｎｇ＆Ｄｅｓｉｇｎ，Ｈｅｂｅｉ Ｑｉｎｇｈｕａｎｇｄａｏ ０６６００１； ２．Ｆａｃｕｌｔｙ ｏｆ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｓｈｅｎｙａｎｇ Ｊｉａｎｚｈｕ Ｕｎｉｖｅｒｓｔｉｙ，Ｌｉａｏｎｉｎｇ Ｓｈｅｎｙａｎｇ １ １０１６８）  摘要：本文以智能家居为应用对象．设计了基于单片机的智能家居环境状况监控器．研究了传感器在智能家居环境 状况监测中的应用，实现了智能家居中温度、湿度、可燃气体浓度和非法入侵等信息的检测和家用电器的自动控制。主要偏 重硬件设计，具有广泛的应用前景。 关键词：智能家居：单片机：传感器；门磁开关 中图分类号：ＴＵ８５５ ＴＰ２７３ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１６７１—４７９２一（２００８）３—００９８—０３ Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔａｋｅｎ ｔｈｅ ｓｍａｒｔ ｈｏｍｅ ａｓ ａｐｐｌｉｅｄ ｏｂｄｅｃｔ，ｔｈｅ ｓｍａｒｔ ｈｏｍｅ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｍｉｃｒｏｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ ｉｓ ｄｅｓｉｇｎｅｄ．Ｔｈｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｓｅｎｓｏｒ ｉｎ ｍｏｎｉｔｏｔｉｎｇ ｔｈｅ ｓｍａｒｔ ｈｏｍｅ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ ｉｓ ｓｔｕｄｉｅｄ．Ｔｈｅ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，ｈｕｍｉｄｉｔｙ，ｔｈｅ ｄｅｎｓｉｔｙ ｏｆ ｆｌａｍｍａｂｌｅ ｇａｓ ａｎｄ ｔｈｅ ｉｎ ｂｒｅａｋ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｏｆ ｓｍａｒｔ ｈｏｍｅ ｉｓ ｉｍｐｌｅｍｅｎｔｅｄ．Ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ｉｓ ｅｍｐｈａｓｉｚｅｄ Ｏｎ ｔｈｅ ｈａｒｄｗａｒｅ ａｎｄ ｃａｎ ｂｅ ｕｓｅｄ ｗｉｄｅｌｙ．  Ｋｅｖｗｏｒｄｓ：Ｓｍａｒｔ ｌＩｏｍｅ；Ｍｉｃｒｏｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ；Ｓｅｎｓｏｒ；Ｇａｔｅ Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｓｗｉｔｃｈ  ０引言 目前，智能化已成为自动化领域新的发展趋势与显著标 志，并推动智能功能迅速扩展到仪器、仪表、设备，甚至整 个大系统。在建筑设计的各个机构巾，传统的建筑、结构、 水、嗳、电五个工种，建筑和结构是两大龙头，举足轻重， 而电气设计，更着重于强电（动力、照明），对于弱电（２４Ｖ以 下），在若干设计院巾都是弱项。但是，正是弱电体现了电 子学的必威体育精装版成就，如计算机、控制．通讯、遥测遥感和显示 等先进技术，现代科技巾最活跃的领域，在传统观念依然很 深的建筑行业巾是最薄弱的环节。随着人们生活水平和住房 条件的提高，对居住环境和安全性也随之提高，一些家庭由 于疏忽大意时常会出现火灾、煤气泄露以及财物被盗的情 况，这些给家庭和社会带来了巨大的损失，因此迫切需要一 种环境状态监测控制装置能够对室内的门窗、温度、火灾、 安全防盗以及煤气泄漏情况等进行实时检测控制。 本设计研究了基于单片机的智能家居环境状况监控器。 主要设计了对智能家居中温度，湿度、可燃气体浓度和照度 以及门窗状态等信息进行监测的系统和家用电器的自动化控 制系统。 　万方数据  １系统总体设计 １．１总体功能设计 系统通过各种传感电路检测室内温度、湿度、可燃气体 浓度和照度以及门窗状态等参数值，然后与键盘预置的参数 临界值进行比较，从而做出启／停加热器米改变室内温度， 启／停启加湿器来改变室内湿度，启／停风扇来改变室内可 燃气体浓度，调节窗户百叶窗的开启程度来改变室内照度， 实时显示当前温度、湿度、可燃气体浓度、照度等参数值， 并与声光报警装置配合，及时将各种监控信息通知住户和物 业中心。 １．２总体方案设计 方案的总体设计应该全面考虑系统的总体功能，进行硬 件的初步选型后确定一个系统的硬件实现的可行方案。经过 反复推敲对比，考虑到节约整体成本，确定了以５ｌ系列单片 机为该系统的核心，并选择低功耗和低成本的功能器件。图 一是该系统的总体结构框图。 监测部分通过温度传感器和湿度传感器来监测室内的 温、湿度，气体传感器来监测室内的煤气含量，采用光敏传 感器米监测室内的光照情况，门磁开安装在门窗上用于监测 与ＳＨＴｌ １之间的通信同步。串行数据线ＤＡＴＡ用于内部数据