基于STC单片机的智能家居控制系统设计毕业论文

 2021-04-15 12:04

摘 要

本次设计所实现的功能是通过温湿度传感器对室内的温度和湿度进行检测,用烟雾传感器检测室内的烟雾或有毒气体的浓度。用人体红外移动传感器来实现家庭安防,用GSM模块,实现短信报警功能。检测温度和湿度用DHT11温湿度传感器来检测室内的温湿度值。用DHT11是因为检测的温度误差小,抗干扰能力强。烟雾检测电路,是用MQ-2气体传感器通过ADC0832将模拟量转化为数字量来实现。通过这些当环境中可燃气体浓度或有毒气体浓度较高时系统会进行报警信号并发送短信给用户。移动人体监测用HC-SR501来进行设计红外检测模块,该模块通过人所释放的红外波长转换为低频信号,通过放大输出来实现报警功能。检测器检测到危险信号时,回想单片机发出信息,通过处理,蜂鸣器报警并且发送短信到手机提醒用户。GSM模块连接单片机,当报警系统报警,用户可以知道消息来采取措施。用GSM短信模块报警系统无线通信模块,并通过红外感应模块和微波传感器模块监测入侵信号,当两个模块同时监测到入侵信号时,系统通过短信向外界报警,实现了远程报警功能。通过测试证明,该系统性能可靠、成本低,可广泛应用于现代住宅中。

温度和适度,有害气体气体的浓度,人体红外检测是最基本的三个模块,对现在的家居安防有重要的意义。

关键词:温湿度检测;MQ-2传感器;防盗报警器;GSM模块

Design of Intelligent Home Control System Based on STC Micro-controller

The function realized by this design is to detect the temperature and humidity in the room through the temperature and humidity sensor, and to detect the concentration of smoke or toxic gas in the room by using the smoke sensor. The human body infrared mobile sensor is used to realize home security, and the GSM module is used to realize the short message alarm function. Detecting temperature and humidity The DHT11 temperature and humidity sensor is used to detect the temperature and humidity values in the room. DHT11 is used because the detected temperature error is small and the anti-interference ability is strong. The smoke detection circuit is realized by the MQ-2 gas sensor converting the analog quantity into a digital quantity through the ADC0832. Through these, when the concentration of flammable gas or toxic gas in the environment is high, the system will send an alarm signal and send a text message to the user. The mobile body monitoring uses the HC-SR501 to design an infrared detection module, which converts the infrared wavelength released by the human into a low-frequency signal, and realizes the alarm function by amplifying the output. When the detector detects the danger signal, it recalls that the MCU sends a message, through the processing, the buzzer alarms and sends a text message to the mobile phone to alert the user. The GSM module is connected to the single-chip microcomputer. When the alarm system alarms, the user can know the message to take measures. The wireless communication module of the GSM short message module alarm system is used, and the intrusion signal is monitored by the infrared sensing module and the microwave sensor module. When the two modules simultaneously detect the intrusion signal, the system alerts the outside world through the short message, and realizes the remote alarm function. Tests prove that the system is reliable and low cost, and can be widely used in modern houses.

Temperature and moderate, the concentration of harmful gas, human infrared detection is the most basic three modules, which is of great significance to the current home security.

Key words: temperature and humidity detection; MQ-2 sensor; burglar alarm; GSM module

目 录

1绪论 - 1 -

1.1 研究的背景和意义 - 1 -

1.2国内外的研究现状 - 1 -

1.2.1国外研究状况 - 2 -

1.2.2国内研究现状 - 2 -

1.3本课题研究的内容 - 3 -

2 系统的方案设计 - 4 -

2.1 系统构成 - 4 -

2.2系统总体功能的实现 - 4 -

2.3设计的思路 - 4 -

2.4系统方案的选择 - 5 -

2.5系统的创新 - 5 -

3 系统的硬件设计 - 6 -

3.1 主控电路 - 6 -

3.2 温湿度检测 - 8 -

3.3 MQ-2烟雾检测电路 - 10 -

3.4 A/D转换电路 - 11 -

3.5 声音报警电路 - 12 -

3.6 LCD1602夜晶显示电路 - 12 -

3.7 HC-SR501检测模块 - 15 -

3.8 按键电路 - 16 -

3.9 GSM模块 - 17 -

3.9.1 GSM模块与单片机的连接 - 17 -

3.9.2 SIM900模块 - 18 -

3.10存储电路 - 19 -

3.11 外部中断的扩展 - 20 -

4 系统的软件设计 - 21 -

4.1主程序流程图 - 21 -

4.2传感器模块的软件设计 - 23 -

4.3 发送短信的流程图 - 24 -

4.4按键扫描流程图 - 24 -

5结论 - 26 -

致谢 - 27 -

参考文献 - 28 -

附录 - 30 -

1绪论

1.1 研究的背景和意义

在现今世界中,由于科技的发展,生活环境的有了很大的改善,智能家居成为了我们普遍关注的对象,智能家居对人们生活已经有了很大的影响,生活习惯的不断进步,生活质量有了很大的提高。智能家居控制系统的目的是用通信网络和单片机通信技术在无视距离的情况下实现对家居系统的智能控制,它能按照用户的想法来实现功能。智能家居的特点是智能化产品和远程控制家居。现在,已经有很多企业和个人开始对智能家居有了更深的研究。物联网的不断发展,尤其是5G时代的到来,智能家居网络化可以将家中的家用电器进行集中通过网络控制,还可以对空调、窗帘、冰箱和照明灯进行更为细节的控制,还可以通过无线模块进行发短信报警,让家庭更加安全。由于社会的持续发展和经济水平的提高,人们的生活的追求也在不断增加,对于居住环境的安全性和舒适度也越来越挑剔,安防系统的不断改善,逐渐应用到智能家居方面。[1]用单片机对传感器进行控制,对室内环境的变化通过电信号的变化反应给单片机来进行报警,还可以通过无线通信模块发送短信给用户,可以让用户直观的了解家庭的信息,并做出相应的措施,来保证家庭的安全。智能家居将来发展空间和前景都很大,因此这个课题值得探讨。

把智能家居当成一个系统。利用计算机技术和网络技术对家用电器和安防系统连接起来,进行系统的管理,让家庭财产变的更加安全。和普通的家居相比,智能家居不仅有居住功能,还能让用户了解家里各方面的信息,让家庭与外部信息进行沟通,生活方式得到了升级,也让居住环境更加安全,还可以节约资源。现今安防系统有了比较大的发展,市场产品也在不断更新,但是具体来看,发展却不是很理想,没有统一的标准影响了智能家居的发展。智能家居控制系统可以让住户对家庭的控制变得更为全面。在这个提倡可持续发展的时代,智能家居控制室内的温湿度,检测空气所含的PM2.5,让用户居住的放心。同时,还可以根据用户的一些建议进行调整,添加新的想法,紧急救护等功能,充分实现用户的想法。

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