基于嵌入式的智能家居控制设计毕业设计

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1、 共 54 页 第 页 1 一一 设计题目设计题目 基于嵌入式的智能家居控制系统设计 二二 设计要求设计要求 人们可以通过手机或电话在任何时候、 任意地点对家中的任意电器 （空调、 热水器、 电饭煲、灯光、音响、DVD 录像机）进行远程控制；也可以在下班途中，预先将家中的 空调打开、让热水器提前烧好热水、电饭煲煮好香喷喷的米饭；而这一切的实现都 仅仅是打一个简单的电话。此外，该系统还可使家庭具有多途径报警、远程监控等多种 功能， 如果不幸出现某种险情， 您和 110 可以在第一时间获得通知以便进一步采取行动。 舒适、时尚的家居生活是社会进步的标志，智能家居控制系统能够在不改变家中任何家 电的情

2、况下，对家里的电器、灯光、电源、家庭环境进行方便地控制，使人们尽享高科 技带来的简便而时尚的现代生活。 三三 设计的作用目的设计的作用目的 智能家居控制系统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

3、， 甚至为各种能源费用节约资金。 共 54 页 第 页 2 四四 设计方案设计方案 4.1 系统总体设计 图图 4 4.1.1- -1 1 系统工作流程系统工作流程 4.2 单片机控制部分 本系统是单片机在系统检测以及工程控制方面的应用，其特点是体积小，成本低， 功能强，功耗低，是微机应用产品化的最佳机种之一，它已广泛地应用在产品智能化和 工业自动化上。而把单片机面向工控领域对象，嵌入到工控应用系统中，实现嵌入式应 用的计算机称之为嵌入式计算机系统，简称嵌入式系统。嵌入式系统一般分为四种:工 控机，通用 CPU 模块，嵌入式微机处理，单片机。嵌入式系统具有以下特点： (1)面对控制对象。如传感

4、信号输入、人机交互操作,伺服驱动等。 (2)嵌入到工控应用系统中的结构形态。 (3)能在工业现场环境中可靠运行的品质。 (4)突出控制功能。如对外部信息的捕捉、对控制对象实时控制和有突出控制功能 的指令系统(I/O 控制、位操作和转移指令等)。 单片机有惟一的专门为嵌入式应用系统设计的体系结构与指令系统，最能满足嵌入 式应用要求。单片机是完全按嵌入式系统要求设计的单芯片形态应用系统，能满足面对 控制对象、应用系统的嵌入、现场的可靠运行及非凡的控制品质等要求，是发展最快、 火 灾 烟 雾 传感器 可 燃 气 体 传感器 扩展信号 A/D 转换 放大、 整形 放大、 整形 单 片 机 信 号 分

5、析 处 理 短信息发送 红外 学习 光电 隔离 功 率 器 件 程控交换信令 执行器件 LCD 显示 门 窗 磁 信 号 电压 转 换 RS232 PC 机 共 54 页 第 页 3 品种最多、数量最大的嵌入式系统。 4.3 远程控制设计 4.3.1 控制系统设计 系统控制器由 MT8870 接收远端发送来的 DTMF 信号、并对其进行解码，解码后的信 号由中央处理单元采集处理。为了方便用户使用，系统设计了语音提示界面。电话远程 控制系统一般工作在无人值守环境，所以应具有自动离线、上线、复位功能。为了符合 智能化要求，系统采用 SM8952AC25P 作为中央处理器。同时，电话远程控制系统正常

6、工 作还需电源供电电路、驱动电路等辅助电路。系统组成框图如图 2.2-1 示。由图可知， 系统主要由振铃检测电路、模拟摘挂机电路、DTMF 音频解码电路、语音提示电路、中央 处理单元（SM8952AC25P） 、控制电路、电源电路等组成。 图图 4 4. .3 3- -1 1 远程控制系统远程控制系统 控制器并联于电话机的两端，不会影响电话机的正常使用。用户通过异地电话拨通 控制器所连接外线的电话号码，通过程控交换机向电话机发出振铃信号。控制器检测到 六次振铃后，即六次响铃后无人接听时电话自动摘机，进入密码检测阶段，输入正确密 码后选择被控电器，然后输入开或关密码遥控被控电器，完成后返回。 4.4 传感器信号采集设计 4.4.1 防火灾发生传感器 如有火灾发生控制器发出声光和短信报警信号，通知家人及小区物业管理部门。家 庭控制器还可以根据有人在家或无人在家的情况，调节感温探测器和感烟探测器的灵敏 度。本系统采用 NIS-09C 型烟雾传感器。 电源电路 语音提示 控制电路 SM8952A C25P 单 片机 振 铃 检测 模 拟 摘机 DTMF 解码 共 54 页 第