智能家居系统设计与实现

本科毕业设计(论文)智能家居系统设计与实现TheDesignandImplementationofSmartHomeSystem学院：专业班级：学生姓名：学号：指导教师：2017年6月毕业设计（论文）中文摘要智能家居系统设计与实现摘要：随着科技的的发展，各种新兴的技术不断涌入我们大众的视野。从人工智能阿法狗到家用智能机器人，智能化产业也开始飞速发展。而如今，经济的发展使得人们开始对自己生活的环境和水平有了更高的要求。智能家居极大的方便了人们的生活，使得人们生活的更舒适。所以，在这种情况下，智能家居系统适应了人们的需求，并且飞速发展。本文设计的是以STC89C52为中心，能够实时显示家居环境的温度、烟雾等情况。当室内温度或者烟雾等情况超过预期的设定的范围，系统将会发出蜂鸣器报警，并且向用户发送报警信息的短消息提示。根据报警系统，用户可以借助GSM模块得以实现远程手机短消息查询和控制家居环境的功能。在本系统的功能上还能够根据不同的需要自行更改一些电路或者扩展的部分，以实现各种不同的功能。关键词：智能家居；STC89C52；报警系统；GSM毕业设计（论文）外文摘要TheDesignandImplementationofSmartHomeSystemAbstract:Withthedevelopmentofscienceandtechnology,moreandmoretechnologiesarecomingtothepublic.AlphaGoandsmartrobotarethesymbolizesofdevelopmentinintelligentindustry.Nowadays,peopleareaskingforenvironmentandqualityintheirdailylife.TheSmartHomeSystemcanSimplifypeople'swayoflifeandmakepeoplefeelmorecomfortable.italsocanadapttopeople’srequirements.So,underthiscircumstances,itdevelopsrapidly.ThedesignofthisarticleismainlyfocusedonSTC89C52,throughwhichwecanqueryandcontrolsomethinginourhome.Whentheroomtemperatureorsmokemorethantheexpectedrangeoftheset,thesystembuzzerwillalarm,andsendthealarmmessagetotheuser.Accordingtothealarmsystem,wealsocanqueryandcontrolotherthingsinourhome.wealsocanaddsomeotherpartswhichweareneeded,toachieveotherdifferentfunctions.Keywords:Smarthome;STC89C52;Alarmsystem;GSM目录1绪论..............................................................11.1课题研究的意义.............................................11.2智能家居系统的发展现状.....................................21.2.1国内智能家居发展现状.................................21.2.2国外智能家居发展现状.................................32系统总体设计......................................................42.1系统总体设计...............................................42.2设计原则...................................................52.2.1稳定可靠.............................................52.2.2成本低廉.............................................52.2.3使用简便有效.........................................52.3硬件设计总体框图...........................................53硬件电路设计......................................................63.1STC89C52...................................................63.2GSM模块....................................................93.2.1GSM模块介绍.........................................93.2.2串口通信............................................103.3家庭终端电路..............................................103.3.1温度监测模块........................................103.3.2蜂鸣器报警模块......................................103.3.3烟雾检测模块........................................103.3.4继电器控制模块......................................103.3.5按钮控制模块........................................103.4总体电路..................................................114软件及调试.......................................................114.1系统总体软件..............................................114.2温度监测模块..............................................124.3烟雾监测模块..............................................134.4手机短消息模块............................................145系统调试.........................................................15结论.............................................................16致谢.............................................................17参考文献........................................................181绪论随着社会与科学技术的车轮的不断向前，各种先进的技术不停地出现，信息时代、智能科技时代已然悄然到来。在不知不觉中，数字化已经开始渗透到生活的各个方面，极大地丰富人们的生活内容，提高了人民的生活水平。从之前1997年的“深蓝”，到如今的“阿法狗”，人工智能也逐渐走进了我们大众的视野。人类社会从茹毛饮血、刀耕火种的原始社会，发展到今天的机械化、电子化社会，更有甚者部分地区已然出现的智能化社会。伴随着先进技术的进步，智能化将会像洪流一样流遍世界的各个地区，变成无法阻挡的力量，提高人类生活的水平和质量。所以说家居智能化的发展，必定将会是社会发展历程中不可缺少的一段路程。智能家居，它是近几年在国内才兴起的名词，其依托家庭住宅为基础，在其基础上，集成了系统、服务、管理、控制各个部分，运用了先进的计算机技术、自动化技术、网络技术、无线通信技术等，把在家居生活的主要常用的各个电器设备综合到一起，使其能够通过网络综合检测和控制家里的环境与电器设备，以此来的到一个安全健康、优质舒适、便捷高效、节能环保的居住环境。对智能家居来说，它不仅是一个国家的实力的体现，也将会是人类住宅发展道路上的的必经之路[1]。1.1课题研究的意义受互联网发展的影响，智能家居行业也发展迅速。从单单的互联网发展到如今的物联网。智能家居系统从最开始的简单功能到如今的集各种功能于一体。它把家庭网络里的多种器件或系统集成在一起，如照明、温控、安保系统等，实现了能够室内外控制，防盗报警，环境监控，手机远程查询控制等功能。与普通的家庭住所相比，智能化的家居不仅拥有传统的基本住宅生活功能，而且增加了新的建筑通信，配备信息家电，家庭电器基本实现了电器自动化。智能家居系统已成为了现代先进的新型住宅的代表。实现了效率、舒适、安全、环保等标准于一体。它大大的方便了人们对家庭环境的要求的实现，将系统、结构、服务和管理进行整合，简化人与环境的信息的交换。并且当家庭主人不在住宅内时，依然可以能够在外与家里环境沟通和调整。这些使得人们的生活变得更加合理，时间也更灵活。还有，它也使得住所安全性得到极大的提高，为住户提供安全的保障。另外还可以减少能源的浪费，降低成本，从长远上来说间接为国家增大效益，为国家发展做出贡献。当今社会，世界经济发展放缓，而中国经济依然保持较好的发展势头。而这一情况的主要原因大都是建立在巨量的石油资源的消耗，不可再生能源的日益减少上的。以此为基础，以保持人类可持续发展为目的，世界的大多数国家都提出适合自己国家的节能减排和面向低碳方向发展的措施。在日常生活中，人们所处的地方所占时间最长的就属建筑里了，所以对于一栋能够节能环保的建筑需求就越来越显得迫切了[2]。随着这种需求的发展，国家也开始注意到这个方面，逐步开始出台了一些和鼓励支持绿色建筑的政策。而且建筑行业产业链较长，延伸有很多方面，单单的建筑业发展就能够带动带动很多其他的产业，比如制造业、服务业等。谈到建筑行业，智能化的建筑就不得不提。家居电器智能化的发展在这背景下就迅速发展起来。建筑的智能化的发展也会反过来促进房地产等其他行业的持续性发展。当前，由于我国各方面的快速发展，我国的家居智能化也有了一定的发展基础。然而相比与其他发达国家，我国智能家居行业仍然相形见绌。在我国，智能家居行业并没有一些通用的标准或准则，各个企业基本根据自己的发展方向，研发出自己公司的独特的智能家居产品。然而，百花齐放，百家争鸣，越来越多的企业涉猎于此，却始终没有来约束方圆的规矩。这些都大大阻碍了家居产品智能化的发展[3]。另外，地球环境的逐渐恶劣，造成人们日常生活中的许多麻烦，就像严重雾霾，沙尘暴等天气，人们出行在外都是武装到牙齿。在这样的外界环境下，人们怎能不担心自己的身体健康。出行在外就已经提心吊胆，难道在家或者在办公室还要再继续担惊受怕？社会越来越进步，科技愈来愈发达，人们对于日常的家居生活水平的要求也越来越高[4]。智能家居能够依靠其带给用户优质的生活体验，简便的生活方式，逐渐涌入大众的眼球。智能家居而作为不断其整体的发展恰好能够满足大众对于生活方面越来越高的要求，符合大众的心意。所以，对于智能家居系统的发展来说，基本就是用前程似锦来形容，这也是本课题研究的重要意义[7]。1.2智能家居系统的发展现状1.2.1国内智