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摘 要

在时代与技术的推动下，智能家居系统应运而生。智能家居，需要分两部分理解，智能和家居。家居就是指人们生活的各类设备；智能则是智能家居应该突出的重点，应该做到自动控制管理，不需要人为的去操作控制，并能学习当前用户的使用习惯，做到更满足人们的需求。本设计研究并实现了智能家居系统的两大基本功能模块——家庭设备自动控制模块和家庭防盗模块。该系统采用STC89C51单片机作为控制芯片，家庭设备自动控制模块以智能窗帘为例，集手动控制、遥控控制以及光控为一体，当光敏传感器或无线模块有信号输入时，通过主控制器对信号进行分析处理，控制指示灯和电机进项相应地调节，从而控制窗帘开合，实现窗帘的智能控制。家庭防盗模块是利用HC-SR501人体感应模块对周围环境进行检测，当检测到有人闯入时，实现声光报警，并通过GSM模块短信通知主人，从而实现防盗功能。经实验结果验证，该方案具有良好的实用性和稳定性，且更加满足了当代的人性化需求。

关键词：智能家居 单片机 智能窗帘 防盗 GSM

The design of smart home system based on MCU

ABSTRACT

Under the impetus of the times and technology, smart home system arises at the historic moment. The concept of smart home needs to be divided into two parts, intelligence and household. Household refers to all kinds of equipment of people's life; Intelligence is the focus of smart home which should be highlighted. It should achieve automatic control management without the need of human’s controlling operation, and can learn the habits of the current user, so that it can meet the demand of people in a larger extent . The system studies and realizes the two basic functional modules of intelligent home system, home appliance automatic control module and home security module. The system uses STC89C51 microcontroller as the main controller. We take the intelligent curtain as the example of automatic control module, when the light sensor or wireless module has signal input, the indicator lights and motors adjust accordingly through the signal processing of main controller. Then it can open or close the curtains, so as to realize the intelligent control of the curtain. Home security module uses HC-SR501 human induction module for the detecting of surrounding environment, if the house was broken into, the light would flashing with the buzzer sounding, and GSM module would send text messages to the owner, so as to realize anti-theft function.The experimental results show that the scheme has good usability and stability, and it meets the contemporary needs of humanity much more.

Key Words: intelligence home; microcontroller; intelligence curtains; anti-theft; GSM

目 录

摘要 I

ABSTRACT II

第一章 绪论 1

1.1 选题研究背景及意义 1

1.2 智能家居系统功能介绍 1

1.3 课题研究内容 2

1.4 论文结构 3

第二章 智能家居系统的方案设计 4

2.1 系统主要功能 4

2.2 总体设计方案 4

第三章 硬件设计 6

3.1 主控模块 6

3.1.1 芯片选择 6

3.1.2 单片机最小系统 6

3.2 光线检测模块 8

3.3 无线收发模块 9

3.3.1 PT2262、PT2272芯片的编解码原理 9

3.3.2 无线发射电路 12

3.3.3 无线接收电路 13

3.4 按键模块 15

3.5 电机驱动模块 15

3.6 人体感应模块 17

3.7 声光报警模块 18

3.8 GSM模块 19

第四章 软件设计 21

4.1 系统工作流程图 21

4.2 单片机初始化程序设计 22

4.2.1定时器设置 22

4.2.2串口通信设置 22

4.2.3 单片机程序设计及流程图 23

4.3 家电自动控制模块程序设计 24

4.4 家庭防盗模块程序设计 25

4.4.1 模块程序设计 25

4.4.2 GSM模块子程序设计 26

第五章 系统调试 28

5.1 系统调试过程 28

5.2 系统调试结果 29

总结 32

参考文献 33

附录 35

致谢 36

第一章 绪论

1.1 选题研究背景及意义

当代科技的飞速发展，潜移默化的改变着人们的生活方式，随之人们的生活质量也大大提高了，人们开始追求安全舒适、高效节能、并具有丰富人文环境的绿色住宅。不断加快的生活节奏，使人们急需一个方便快捷的系统平台，将人们从繁琐的家电操控中解放出来，并能协助人们自动管理家电，这就是智能家居。智能家居是在互联网的影响之下的物联化体现，主要以传统住宅为平台，兼备计算机技术、自动控制技术、网络通信技术、综合布线技术、无线技术等，有机地结合了与家居生活有关的各种子系统^[1]，实现对各种电器设备和安全防护设备的智能化控制，还有甚者实现了家居设备之间、人与设备之间的信息互联、互通等一系列的智能想象，从而打造更加健康、高效、安全、环保、便利的居住环境。

1.2 智能家居系统功能介绍

智能家居系统包含的子系统有：家居布线系统、家庭网络系统、智能家居控制管理系统、家居照明控制系统、家庭安防系统、背景音乐系统、家庭影院与物联智能家居控制多媒体系统、环境质量控制系统等^[2]。

智能家居系统功能概念图如图1-1。

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