基于单片机的居家智能照明控制器的设计.doc

智能家居照明控制器 设计论文 班级： 电子102 组长： 朱京 组员： 刘畅，金如一 沈帆 , 鲁刚 指导老师: 何宝祥 ,储开斌  2013电子大赛实训 基于单片机的居家智能照明控制器的设计（E题） 一、任务设计制作一个。 二、要求 1背景 1 1.1智能家居的概念 1 1.2智能家居控制系统功能 1 2总体设计 2 2.1整体设计 2 2.2系统设计方案 2 2.3功能设计 2 2.3.1红外控制 2 2.3.2光敏控制 3 2.2.3A/D转换 4 2.2.4步进电机 5 2.2.5PWM 6 2.2.6数码管显示 6 3硬件设计 7 3.1红外模块 7 3.2光敏模块 8 3.3A/D模块 8 3.4数码显示模块 9 3.5步进电机模块 9 3.6 PWM模块 10 4软件系统 11 4.1 keil与proteus软件 11 4.1.1 keil 11 4.1.2 proteus 11 功能特点这些功能是： 11 4.1.3 keil与proteus的联调 12 4.2流程图设计 13 4.3代码分析 14 4.3.1 main.c： 14 4.3.2 AD转值程序 15 4.3.3 I2C总线 16 4.3.4 PWM程序 17 4.3.5 步进电机程序 19 5环境实例搭建 20 5.1各个功能模块分解图 20 5.2整体实物图 21 5.3proteus仿真图 22 6总结 22 7.参考文献 22 1背景 1.1智能家居的概念Smart Home）是以家为平台，兼备建筑、自动化，智能化于一体的高效、舒适、安全、便利的家居环境。家居智能化技术起源于美国，最具代表性的是X-10技术，通过X-10通信协议，网络系统中的各个设备便可实现资源的共享。因其布线简单、功能灵活，扩展容易而被人们广泛接受和应用。至今，X-10技术产品的销售已超过两亿个，仅在美国一个国家，便有超过600万个家庭在使用。自动化的智能家居不再是一幢被动的建筑，相反，成了帮助主人尽量利用时间的工具，使家庭更为舒适、安全、高效和节能。 智能家居是现代社会最热门的话题之一，它的目标是通过网络等信息通信技术手段实现对家居电器等的智能控制，使其能够按照人们的设定工作运行，而不论距离的远近。智能化与远程控制是智能家居的两大特点。目前，已经有越来越多的机构和个人开始了对智能家居的研究  随着网络技术的发展，特别是无线网络的发展，网络化智能家居系统可提供遥控、家电（空调，热水器等）控制、照明控制、室内外遥控、窗帘自控、防盗报警、电话远程控制、可编程定时控制及计算机控制等多种功能和手段，使生活更加舒适、便利和安全。 1.2智能家居控制系统功能 智能家庭控制系统的主要功能包括家庭设备自动控制、家庭安全防范二个方面。其中家庭设备自动监控包括电器设备的集中、遥控、远距离异地(通过电话或Internet)的监视、控制及数据采集。 (1)家用电器的监视和控制，按照预先所设定程序的要求对热水器、微波炉、视像音响等家用电器进行监视和控制。 (2) 热能表、燃气表、水表、电度表的数据采集、计量和传送根据小区物业管理的要求所设置数据采集程序，通过传感器对热能表、燃气表、水表、电度表的用量进行自动数据采集、计量，并将采集结果远程传送给小区物业管理系统。 (3)空调机的监视、调节和控制，按照预先所设定的程序，根据时间、温度、湿度等参数对空调机进行监视、调节和控制。 (4)照明设备的监视、调节和控制按照预先设定的时间程序，分别对各个房间照明设备的开、关进行控制，并可自动调节各个房间的照度。 (5)窗帘的控制，按照预先设定的时间程序，对窗帘的开启/关闭进行控制。 图1.系统的整体框图 2.3功能设计 2.3.1红外控制 运用红外模块，判断环境中是否有人，从而判断是否需要打开该智能系统。 具体过程如下：红外模块通电后有一分钟左右的初始化时间，在此期间模块会间隔地输出0-3次，一分钟后进入待机状态。人进入其感应范围则输出高电平，人离开感应范围则自动延时关闭高电平，输出低电平。 采用双元探头，探头的窗口为长方形，双元（A元B元）位于较长方向的两端，当人体从左到右或从右到左走过时,红外光谱到达双元的时间、距离有差值，差值越大，感应越灵敏，当人体从正面走向探头或从上到下或从下到上方向走过时，双元检测不到红外光谱距离的变化，无差值，因此感应不灵敏或不工作；所以安装感应器时应使探头双元的