摘 要

关键词：智能家居；STC89C51；温湿度检测报警；无线传输

Design of Intelligent Home Environment Monitoring system

Abstract:This design is based on STC microcontroller intelligent home environment monitoring system，Mainly to monitor and display the environmental parameters of the home(such as temperature and humidity) and respond accordingly,It consists of DHT11 temperature and humidity sensor, DS1302 clock chip and 24C02 memory chip,HC-06 Bluetooth module, independent button, 1602 LCD module, and buzzer.The monitoring system transmits the temperature and humidity to the Single chip and the data to the MCU by sending the instruction DHT11 to the scene.The temperature and humidity displayed by the digital display are processed by the single chip microcomputer, and the temperature and humidity are measured by the LCD1602.At the same time reading the internal clock data of the DS1302 clock chip is displayed on the LCD monitor; Keyboard sets the current time.The upper and lower limits of temperature and humidity, when the temperature and humidity are too high or too low, acoustic and optical alarms will occur; Storage and transmission of data to mobile phones; Set parameters to drop power to save and other functions.The above functions can be realized normally through the simulation of Altium Design Release 10 software and the physical test of the board.

Key words:Smart home;STC89C51;Temperature and humidity detection alarm;Wireless transmission

目 录

第一章 前言 1

1.1课题研究目的及意义 1

1.2国内外同类研究概况 1

1.3本设计的内容及实现功能 2

第二章 智能家居环境监测系统硬件电路设计 3

2.1控制器硬件总体设计方案 3

2.2单片机最小系统电路设计 3

2.3报警电路设计 4

3.3.1 灯光报警电路 4

3.3.2 声音报警电路 5

2.4温湿度测量电路设计 5

2.4.1传感器的选择 5

2.4.2温湿度测量电路设计 6

2.5时钟电路设计 7

2.6显示电路设计 8

2.7键盘电路设计 8

2.8储存电路设计 9

2.9无线通信模块电路设计 9

第三章 智能家居环境监测系统软件的设计 11

3.1智能家居环境监测系统主程序设计 11

3.2温湿度检测软件设计 13

3.3时钟芯片DS1302软件设计 15

3.4液晶显示软件设计 17

3.5独立键盘软件设计 18

3.6无线通信模块软件设计 20

第四章 调试 23

第五章 结论与展望 24

5.1 结论 24

5.2展望 24

致 谢 25

参考文献 26

1、智能家居环境监测系统设计总原理图 29

第一章 前言

1.1课题研究目的及意义

虽然目前智能家居系统有了一定的发展,而市场也开始出现在市场上,但总体来说,并不乐观,尤其是缺乏统一的标准和权威的产品,已经影响到智能家居的发展。随着科学技术的进步和经济的发展,人们对家居环境的要求越来越高。智能家居控制系统作为家居智能化的核心部分,越来越受到人们的重视。

智能家居可以提供智能化的控制方案,使家居控制更加方便高效,可以减少家庭日常活动所需的不必要的能源消耗。而在当今绿色环保的世界中,智能控制空气湿度、温度等,检查空气成分的分析,让住户安居乐业。同时,智能家居也可以根据家庭的需求调整计划,加强应急处理能力。

1.2国内外同类研究概况

目前国内智能家居研究较晚,但随着科技的发展,许多商家相继加入智能家居的行业,智能家居也进入了发展的黄金时期,越来越多的产品流入了市场。国内太阳能热水器控制器总体不够智能化,但是就目前来说智能家居的价格过高,只适合中高消费人群。

国外研究开展较早,现已有很多产品标准,这项技术已经相当成熟。例如,美国推出的“X-10系统”是通过集中控制来实现的,避免了额外的布线。还减轻了安装时的麻烦,但由于价格过高未能在国内得到广泛的应用。

目前,“智能家居”最大的问题是平台是独立的,很多公司开发的产品是不同的网络和信息交换协议,很多产品都是针对网络的,对于普通消费者来说,购买的家电一般都是不同的品牌,这意味着,如果不同的品牌不能使用。互通,那么设备很难连接。能停留在概念上了。因此设计一个通过同一网络及符合相同的协议的智能家居控制系统具有重大的意义,而手机、互联网很可能在其中发挥穿针引线的作用。

1.3本设计的内容及实现功能

家居温湿度系统主要由单片机模块，时钟模块，温湿度监测模块，显示模块等组成。功能主要有：

1.合理设计终端设备，能够采集室内温、湿度，显示当前北京时间；

2.终端设备每隔一小时保存一次当前温、湿度；

3.终端设备能够和手机app进行通讯；

4.在app上显示当前温、湿度，并能把历史记录绘制成图表；

5.通过手机设置温、湿度报警阈值；