基于MODBUS协议的智能家居控制系统
摘要：智能家居毫无疑问是近几年的热门基础科学研究对象，各种协议的新版本持续不断矫正和提高的不足，诱使目前没有名副其实的标志着的国际定型的智能家居，智能照明网络通信协议, 本文首先介绍了各种解决方案的准则、技术特点和优缺点, 比较了智能家居市场、智能家居控制系统的基于协议中, 我们首先对全面理解的优缺点做了透彻的了解: 现在大多数仪器和设备都可以根据需要使用计算机软件, 所以调试方便, 易于操作上, 它涉及到通信过程, 在单片机系统中, 比较常用的方法是直接调用串口发送一个字节的数据函数, 这种方法要求处理器参与发送的缺点整个过程中, 其优点是, 要发送的数据可以立即出现在通信线上, 可以立即接收接收器, 另一种方法是使用中断传递的方法, 所有数据需要发送到缓冲区, 发送数据缓冲区, 使用发送中断, 它有小的处理器资源的优势, 但也可能需要发送无法立即发送的数据, 但延迟是相当小的, 为单芯片51系列,更倾向于使用直接传输的方式，利用中断方式发送内存资源消耗比较，直接传输没有太多的优势。家用自动化是指利用微加工电子技术, 集成或控制家居电气和控制系统, 如: 家庭中的一些冰箱、音响、日常使用的灯具、平时接触的电话等等, 家庭自动化系统主要从中央微处理器接收关于电子和电气产品的信息，以便将适当的信息发送到其它电子产品。中央微处理器必须通过各种接口控制家用电器。而其中的形式更是多种多样的，比如语音控制、手势控制等等。
关键字：智能家居;协议;控制系统
Intelligent home control system based on modbus protocol
Abstract: There is no doubt that smart home is the hot basic science research object in recent years, the new editions of various protocols have been continuously corrected and improved, and the international stereotyped smart home, intelligent lighting network protocol, and the principles and technical characteristics of various schemes are introduced in this paper., more common methods are A function that directly calls a serial port to send a byte data. This method requires the processor to participate in the whole process. The advantage is that the data to be sent can appear immediately on the communication line, and the receiving end will be received immediately. The other method is to use the interrupt transmission method and all the data need to be sent. Send a buffer, send the data buffer, use the transmission interrupt, it has the advantage of small processor resources, but may also need to send not to send data immediately, but the delay is quite small. For the 51 series of singlechip, it is more inclined to use the direct transmission formula and use the interrupt mode to send the memory resource elimination. Compared to the consumption, direct transmission has not much advantage.
Home automation refers to the use of micromachining electronics to integrate or control home electrical and electronic products or systems, such as some refrigerators, audio, daily lamps, daily contact phones, etc. in the family, and the home automation system mainly receives information about electronic and electrical products from the central microprocessor. If the appropriate information is sent to other electronic products, the central microprocessor must control the household appliances through a variety of interfaces, in which the form is more varied, such as voice control, gesture control, and so on.
Keywords: Smart home; Agreement; Control system
目录
第一章 绪论 4
1.1 背景 4
1.2国内外研究现状 4
第二章 基于MODBUS协议的智能家居控制系统的总体设计 5
2.1 项目总体方案设计 5
2.2 协议选择 5
2.3 MCU的选择 8
2.4 MODBUS控制命令介绍 9
第三章 基于MODBUS协议的智能家居控制系统设计及调试 10
3.1 Arduino uno单片机 10
3.2 温湿度传感器DHT11电路设计 11
3.4 I2C接口的LCD1602模块连线 13
3.5 电源设计 14
3.6 显示模块选择LCD1602和I2C接口模块 16
3.7 wifi模块esp8266 17
3.8. RS485继电器 17
第四章 基于MODBUS协议的智能家居控制系统的软件设计 21
4.1 Arduino IDE介绍 21
4.2 程序设计思路 22
4.3 wifi数据读取和阈值设定程序设计 22
4.4 DHT11、光敏传感器 24
4.5 DHT11程序设计 24
4.6 IC2接口的LCD1602显示程序设计 24
4.7 延时部分设计 25
4.8 手机端APP界面设计 26
4.9 RS85继电器软件设计 28
第五章 总结与展望 29
小结与致谢 30
参考文献 31
毕业设计附录 32
第一章 绪论
1.1 背景
智能家居无疑是近年来研究的热点，各种协议的不断更新的最新版本，并不断改善不足，导致智能家居的一个真正的国际标准通信协议的智能照明不足，本文主要研究各种解决方案的原理、技术特点、优点和缺点的比较，和智能家居市场的前景进行了展望。
1.2国内外研究现状
Modbus/TCP协议是现场总线和工业以太网慢慢结合的突出代表,最具有发展前景。本文致力于解决Modbus串行总线和Modbus/TCP工业以太网之间的互连、互通问题,设计了一款基于Modbus/TCP协议的工业以太网通信适配器。在信息化与工业化相结合的“两化融合”背景下，智能化、网络化、信息化是工业自动化系统的发展趋势。现场总线成为了工业自动化领域的研究热点，现场总线协议标准主要有Modbus、CAN、PROFIBUS、DeviceNet等，其中Modbus现场总线是早期用于Modicon品牌PLC通信应用，由于具有灵活、方便、开放、免费等特点，Modbus现场总线得到了广泛应用和发展。
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