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時(shí)間：2013-04-30 來(lái)源：合肥網(wǎng)hfw.cc 作者：hfw.cc 我要糾錯(cuò)
摘要:先容了一種以單片機(jī)AT89C52為中心的智能家居環(huán)境監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)溫度,、相對(duì)濕度以及光照強(qiáng)度等級(jí)等進(jìn)行檢測(cè),，并進(jìn)行自動(dòng)控制，以提高環(huán)境的舒服度．該系統(tǒng)機(jī)能牢靠,，構(gòu)造簡(jiǎn)單,，能實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境參數(shù)的自動(dòng)調(diào)節(jié)．
要害詞:智能家居;溫濕度;光照強(qiáng)度;AT89C52
跟著古代家庭生涯程度的一直進(jìn)步綠色建筑，使家居主人感到舒服,，須要對(duì)家居的溫度,、濕度、光照強(qiáng)度等進(jìn)行檢測(cè),，并實(shí)現(xiàn)主動(dòng)控制,，以進(jìn)步家居環(huán)境的恬靜度．本文ed534a2249bc60a58fc294a24c52的溫度、濕度跟光照強(qiáng)度進(jìn)行實(shí)時(shí)控制,，并可將溫度值在0～50℃、濕度值在20%～98%RH(絕對(duì)濕度),、光照強(qiáng)度等級(jí)之間任意設(shè)定,，由執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制溫度、濕度,、光照強(qiáng)度滿意預(yù)約設(shè)置,，設(shè)有報(bào)警提醒功能，同時(shí)該系統(tǒng)帶有鍵盤(pán),、顯示,、日歷時(shí)鐘等功能．
2系統(tǒng)主要硬件電路設(shè)計(jì)
單片機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是由單片機(jī)最小運(yùn)用系統(tǒng)、溫濕度測(cè)量電路,、日歷時(shí)鐘電路等組成,，如圖2所示．
2．1單片機(jī)最小系統(tǒng)
采用單片機(jī)AT89C52、復(fù)位模塊,、時(shí)鐘模塊,、鍵盤(pán)模塊和顯示模塊組成，其中復(fù)位模塊,、時(shí)鐘模塊和單片機(jī)AT89C52形成最小利用系統(tǒng);鍵盤(pán)模塊采用獨(dú)破式鍵盤(pán)接口,，當(dāng)某一按鍵閉合時(shí)，相應(yīng)的I/O數(shù)據(jù)線變?yōu)榈碗娖�,，這樣通過(guò)鍵盤(pán)上的高下電平來(lái)檢測(cè)有無(wú)按鍵被按下,，讀入相應(yīng)的數(shù)值,，用于設(shè)置室內(nèi)溫度、濕度范疇;顯示模塊采用圖形液晶顯示模塊TM240128D,，用于實(shí)時(shí)顯示當(dāng)前溫度,、濕度、光照強(qiáng)度等級(jí)以及當(dāng)前的日歷時(shí)鐘．
2．2溫濕度測(cè)量電路及控制電路
作為丈量溫濕度電路,，重要采用了進(jìn)步的數(shù)字式溫濕度傳感器SHT15對(duì)溫濕度信號(hào)進(jìn)行采集及處置,，實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境溫濕度的智能節(jié)制功效．SHT15是一款含有已校準(zhǔn)數(shù)字信號(hào)輸出的溫濕度復(fù)合傳感器，將濕度傳感器,、信號(hào)放大調(diào)節(jié),、A/D轉(zhuǎn)換、I2C線接口全體集成于一個(gè)芯片上,，存在全校準(zhǔn)絕對(duì)濕度及溫值輸出,，I2C總線數(shù)字輸出接口，露點(diǎn)值盤(pán)算輸出功能,，免圍元件,，濕度值輸出分辯率為l4位，溫度值輸出辨別率為12位,，可編程降至l2位跟8位,，CRC數(shù)據(jù)傳輸校驗(yàn)功效，片裝載的校準(zhǔn)系數(shù)可保障100%的調(diào)換性．SHT15與單片機(jī)的接口電路為:GND為接地端節(jié)能設(shè)備;DATA為雙向串行數(shù)據(jù)總線;SCK為串行時(shí)鐘輸入端;VDD為電源端,，規(guī)模為2．4～5．5 V;NC為空管腳．溫濕度傳感器將采集的溫度,、濕度轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，這些數(shù)字信號(hào)與相應(yīng)的給定的數(shù)值進(jìn)行比擬,，單片機(jī)發(fā)出相應(yīng)的把持信號(hào)節(jié)制加濕裝置,、去濕安裝、加溫裝置,、降溫安裝等履行裝備的動(dòng)作,，實(shí)現(xiàn)對(duì)室內(nèi)溫度、濕度的掌握．
2．3光照強(qiáng)度測(cè)量電路及控制電路
作為丈量光照強(qiáng)度電路,，重要采取光敏電阻．光敏電阻是采取半導(dǎo)體資料制造,，應(yīng)用內(nèi)光電效應(yīng)工作的光電元件．它在光芒的作用下其阻值往往很小．在黑暗的環(huán)境里,，它的電阻值很高．當(dāng)受到光照時(shí),，光敏電阻阻值降落．光照愈強(qiáng)，阻值越低．入射光消散后,，光敏電阻的阻值逐步恢還原值．在光敏電阻兩真?zhèn)�金屬電極之間加上電壓,，其中便有電流暢過(guò)，受到恰當(dāng)波長(zhǎng)的光芒照耀時(shí),，電流就會(huì)隨光強(qiáng)的增添而變大,，從而實(shí)現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換．
當(dāng)光照強(qiáng)度檢測(cè)電路中,，發(fā)光二極管LED1、LED2,、LED3均不發(fā)光時(shí),，表示光照強(qiáng)度暗;發(fā)光二極管LED1發(fā)光、LED2,、LED3均不發(fā)光時(shí),，表現(xiàn)光照強(qiáng)度弱;發(fā)光二極管LED1、LED2均發(fā)光,、LED3不發(fā)光時(shí),，表示光照強(qiáng)度中;發(fā)光二極管LED1、LED2,、LED3均發(fā)光時(shí),，表示光照強(qiáng)度強(qiáng)．當(dāng)陽(yáng)光照到光敏電阻上，光照等級(jí)自動(dòng)加強(qiáng)時(shí),，單片機(jī)發(fā)出相應(yīng)的控制信號(hào),，控制電念頭正轉(zhuǎn)，將窗簾自動(dòng)拉合;當(dāng)光照等級(jí)自動(dòng)變?nèi)鯐r(shí),，單片機(jī)發(fā)出相應(yīng)的控制信號(hào),，控制電念頭反轉(zhuǎn)，將窗簾自動(dòng)拉開(kāi)．
2．4日歷時(shí)鐘電路
作為日歷時(shí)鐘電路,，主要采用了Dallas公司出產(chǎn)的串行實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片DS1302綠色建筑設(shè)計(jì),，DS1302具備實(shí)時(shí)時(shí)鐘和靜態(tài)RAM，采用串行通訊,，可便利地與單片機(jī)接口．DS1302是Dallas公司推出的涓流充電時(shí)鐘芯片,，內(nèi)含有一個(gè)實(shí)時(shí)時(shí)鐘/日歷和31字節(jié)靜態(tài)RAM,，通過(guò)簡(jiǎn)略的串行接口與單片機(jī)進(jìn)行通訊實(shí)時(shí)時(shí)鐘/日歷電路．供給秒,、分、時(shí),、日,、禮拜、月,、年的信息,，每月的天數(shù)和閏年的天數(shù)可主動(dòng)調(diào)劑時(shí)鐘操作可通過(guò)AM/PM唆使決議采用24或12小時(shí)格局．DS1302與單片機(jī)之間能簡(jiǎn)略地采用同步串行的方法進(jìn)行通信，僅需用到3個(gè)I/O線:復(fù)位端,、數(shù)據(jù)線I/O,、串行時(shí)鐘SCLK．
1系統(tǒng)框圖
系統(tǒng)主要由單片機(jī)模塊、光照強(qiáng)度等級(jí)檢測(cè)模塊,、溫濕度檢測(cè)模塊,、日歷時(shí)鐘模塊,、鍵盤(pán)模塊、顯示模塊,、聲光報(bào)警模塊,、執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制模塊和電源模塊組成，其整體框圖,，如圖1所示．
該監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)的功能主要是依據(jù)傳感器測(cè)量的數(shù)據(jù)與設(shè)定值比擬較,，單片機(jī)系統(tǒng)通過(guò)指令控制繼電器的開(kāi)關(guān)來(lái)控制執(zhí)行裝備的開(kāi)啟和封閉，室內(nèi)主人能夠通過(guò)鍵盤(pán)設(shè)定溫度和濕度的范圍,，顯示模塊用于實(shí)時(shí)顯示當(dāng)前測(cè)量的溫度和濕度,、光照強(qiáng)度等級(jí)以及日歷時(shí)鐘．
3軟件設(shè)計(jì)
本系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)是從主程序、溫濕度處理部門(mén),、光照強(qiáng)度處理局部,、鍵盤(pán)功能設(shè)置、TM240128液晶顯示,、履行機(jī)構(gòu)掌握等多少個(gè)方面進(jìn)行詳細(xì)描寫(xiě)的．全部程序的思路是:主程序以“測(cè)量溫濕度,、光照強(qiáng)度———處置溫濕度、光照強(qiáng)度———查問(wèn)鍵盤(pán)———執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制”進(jìn)行著,，定時(shí)器1定時(shí)時(shí)光到了,，維護(hù)現(xiàn)場(chǎng)，進(jìn)行數(shù)據(jù)顯示,，之后恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng),，中止，持續(xù)回到主程序．主程序流程如圖3所示．
主程序的主要功能:
負(fù)責(zé)溫濕度,、光照強(qiáng)度和日歷時(shí)鐘的實(shí)時(shí)顯示和設(shè)定溫濕度,、光照強(qiáng)度上限與下限的預(yù)期值，使實(shí)時(shí)溫濕度,、光照強(qiáng)度與預(yù)期值進(jìn)行比較,，當(dāng)實(shí)時(shí)溫濕度、光照強(qiáng)度低于下限值時(shí),，控制加溫裝置,、加濕裝置和電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)拉開(kāi)窗簾;當(dāng)實(shí)時(shí)溫濕度、光照強(qiáng)度高于上限值時(shí),，控制降溫裝置,、去濕裝置和電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)拉合窗簾;當(dāng)實(shí)時(shí)溫濕度、光照強(qiáng)度不在預(yù)期值規(guī)模內(nèi)時(shí)建筑節(jié)能,，相應(yīng)的指導(dǎo)燈會(huì)亮,，同時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)．
溫濕度程序設(shè)計(jì):
溫濕度程序設(shè)計(jì)中，包括了以下子程序:寫(xiě)程序、讀程序,、傳輸啟動(dòng)程序,、復(fù)位程序、盤(pán)算及修改溫濕度值程序．
鍵盤(pán)功能設(shè)置:
鍵S1第一次按下要進(jìn)行修正預(yù)期值,，而后再按下鍵S2,、鍵S3或鍵S4進(jìn)行參數(shù)設(shè)置操作，設(shè)置實(shí)現(xiàn)后,，再按下鍵S1表示參數(shù)設(shè)置勝利．鍵S2按下進(jìn)行對(duì)哪個(gè)參數(shù)進(jìn)行設(shè)置．鍵S3和鍵S4按下進(jìn)行相應(yīng)的加1或減1操作．當(dāng)先按到鍵S2,、鍵S3或鍵S4時(shí)前狀況繼承進(jìn)行，數(shù)據(jù)顯示也不會(huì)產(chǎn)生轉(zhuǎn)變．
4論斷
依照本設(shè)計(jì)方式制造的控制系統(tǒng)擁有精度高,，穩(wěn)固性好余熱回收,，反映敏銳，本錢(qián)低等特色,，也實(shí)用于溫室或者暖房的溫度,、濕度、光照強(qiáng)度的調(diào)節(jié)．
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