基于51的智能家居项目报告

                       引言

随着社会的不断发展，技术的日新月异，不断的改革和进步，现在我们已经进入了21世纪的信息化时代，“物联网+”和“智能化”是我们所追求的鼎新技术，智能家居是时代的产物，是用户想享受只需要动动手指就能操控我们想操控的事物，为用户提供了便捷实时的通讯，提供了强力的安全防范、利用综合布线技术、网络通信技术、 安全防范技术、自动控制技术、音视频技术将家居生活有关的设施集成，构建高效的住宅设施与家庭日程事务的管理系统，提升家居安全性、便利性、舒适性、艺术性，并实现环保节能的居住环境。而我们所做的智能家居也由此诞生，

 

 

                 设计说明

  基于51单片机的智能家居控制系统的设计，设计任务主要是以STC90C516RD+单片机为核心设计的智能家居，以NRF24L01的2.4G射频的无线收发模块，采集各个房间的温度、湿度、光照、烟雾等信息，并统一送到一个基站做处理，由于项目要求采集三个不同房间的温湿度、光照、烟雾等数据，因此此次项目共做了四块板子。

 

 总体设计框图

 

        

                 设计要求

  模块选择：

   利用STC90C516RD+单片机、八个LED发光二极管、蜂鸣器、LCD12864液晶显示屏、NRF无线发收、DTH1温湿度模块、MQ_2烟雾模块、PCF8591 AD/DA转换、USB模块、5V / 3.3V转换电平等

     该智能家居系统设计有一下几点基本要求：

     （1）：硬件电路的设计（自己规划排版，为了节约成本，尽量画的板子10*10，还

             包含元器件的选择）

     （2）：程序设计

   针对上述的要求，经过小组的讨论和考虑，最后构思出具有本身特色的智能家居系统，设计的主要内容为：

     （1）：单片机最小系统模块：

整个控制系统都是依靠单片机完成的。从功能上和价位以及项目的要求来看，STC90C516RD+比89C52多4KRAM且执行效率相比89C52高，故选中90C516RD+

      （2）：无线模块的选择：

            Nrf24l01 是数传芯片，适合传输大量数据，手册上的说明是2mbit/s，而我们设计的智能家居传送的数据远远达不到2Mbit/t,故NRF24101足以满足项目需求。

       （3）：显示模块的选择：

            方案一：LCD1602与LCD12864顾名思义，LCD1602是每个字5*8点阵，字符区域16*2；而LCD12864是128*64，能显示8*4个汉字，带有汉字库，功能比1602强大，应项目要求，故选择LCD12864

        (4):温湿度模块：

            由于项目要求测试一个房间里的温度和湿度，而DS1302只能测试温度，不能测试湿度，为了节约板子的大小，最终选择DTH1集成温度与湿度于一体的模块。

        （5）：AD/DA转换

             由于采集的数据有些是模拟量，而我们要将采集到的数据显示在显示屏上，因此要将模拟量转化成数字量，且PCF8591不仅满足上述要求，而且还自带光敏电阻，能检测光照强度，对于此项目在好不过，故选择PCF8591

       （6）：电平转换：

             由于NRF无线收发的供电电压仅为3.3V,而一般的单片机的电压都是5.0V，这时就得需要将5V电压转换成3.3V.

   （7）：光敏电路：

        由于PCF8591不仅仅支持AD/DA的转换，而且还自带集成光敏电阻，故为了节约成本及考虑板子的尺寸，用PCF8592内部集成的光敏。

   （8）：USB接口：

       基本上大多数单片机都是TTL电平，而为了使单片机与我们的PC机能够交互通讯，因此需要一个MAX232的电平转换，故选择FT232USB转换接口。

 

总体的制作流程：

（1）：进行需求分析。

（2）：硬件的选择：CPU及元器件的选择

（3）：绘制原理图

（4）：画PCB板（规划排版尽量选择10*10）

（5）：软件框架的设计

（6）：软件分块编写及调试

 

项目的硬件设计和软件的设计：

  1：项目的硬件设计：

1.1 晶振电路

        

 1.2 主控电路

        

   1.3 复位电路

         

   1.4 滤波电路

         

    1.5 LED电路

           

     1.6 显示电路

            

     1.7 无线传输电路

             

     1.8 电压转换电路

            

     1.9 USB下载电路

            

    1.10 烟雾电路

           

     1.11 温湿度电路

           

     1.12 电源接口电路

           

      1.13 电源指示电路

           

     1.14 蜂鸣器电路

           

     1.15 光敏电路

           

 

     2 ；项目的软件设计