基于PLC的智能家居控制系统设计
摘要：如今社会上的很多家用设备都是手动的，没有一些自动化设备。本次设计为了实现对家具的智能控制，所要用到的器件是PLC以及各种传感器。本次设计用上述期间组成的系统不仅方便、准确，而且容易扩展，可以完全实现对家用设备的控制，并且这种技术在以后的生活中可以更加普及。
关键词：PLC；传感器；智能家居
Intelligent home control system based on PLC
Abstract: now, most of the household appliances are manual operation, not automation, automation of rainproof window of door of guard against theft that preventing gas leakage, automated equipment. This design in order to realize the intelligent control of furniture, the device is required for the PLC and all kinds of sensors. This design with the period of system is not only convenient, accurate, and easy to extend, can fully realize the control of household equipment, and this technique in later life can be more popular.
Key words: PLC; The sensor; Smart home
目 录
第一章 引言................................................................................................................1
第二章 智能家居的简介............................................................................................2
2.1 智能家居的定义及发展.........................................................................2
2.2 智能家居系统的组成.............................................................................2
2.2.1 家居布线系统..............................................................................2
2.2.2家居安防系统...............................................................................3
2.2.3家庭自动化系统...........................................................................3
2.3 智能家居结构模拟图.............................................................................3
2.3.1智能家居结构图...........................................................................3
2.3.2智能家居系统原理图...................................................................3
2.4智能家居PLC控制系统的优点.............................................................4
第三章 智能家居系统的硬件设计............................................................................5
3.1 控制系统结构框图.................................................................................5
3.2 电机的选择.............................................................................................5
3.2.1 电机的分类..................................................................................5
3.2.2 直流减速电机的简介..................................................................6
3.3 无线收发套件的选择.............................................................................6
3.4 HIH3610湿度传感器的简介及特点......................................................7
3.4.1 HIH3610湿度传感器的简介.......................................................7
3.4.2 HIH3610湿度传感器的特点及技术指标...................................7
3.5 MQ-2型传感器的简介及特性................................................................8
3.5.1 MQ-2型传感器的简介.................................................................8
3.5.2 MQ-2型传感器的特点.................................................................9
3.6 可编程序控制器（PLC）的选择...........................................................9
3.6.1 FX系列PLC性能比较.................................................................9
3.6.2 FX系列PLC环境指标...............................................................10
3.6.3 FX系列PLC输入技术指标.......................................................10
第四章 控制系统主程序设计..................................................................................13
4.1智能家居系统的控制要求....................................................................13
4.2 PLC的I/O分配表.................................................................................14
4.3 系统程序流程图...................................................................................14
第五章 智能家居控制系统软件系统设计..............................................................15
5.1 智能窗户程序设计...............................................................................15
5.2智能室内系统程序设计........................................................................15
5.3 智能安防程序设计...............................................................................16
5.4 点动程序设计.......................................................................................16
第六章 主要功能模块设计......................................................................................17
6.1光敏电阻模块设计................................................................................17
6.1.1 光敏电阻接线图..........................................................................17
6.1.2 光敏电阻的工作原理..................................................................17
6.2温度模块设计........................................................................................18
6.2.1 DS18B20温度传感器的简介.......................................................18
6.2.2 DS18B20传感器的测温原理图...................................................19
6.3 声控开门模块设计...............................................................................20
6.3.1 声控开门的工作原理................................................................20
6.3.2 声控开门接线图........................................................................20
6.4 红外线模块设计...................................................................................20
6.4.1 红外线接线图............................................................................20
6.4.2 红外线的工作原理....................................................................21
6.5可燃性气体检测接线图..........................................................................21
6.6智能窗户晾衣杆驱动简化图..................................................................22
第七章 智能家居控制系统的调试..........................................................................24
结束语..........................................................................................................................27
致谢..............................................................................................................................28
参考文献......................................................................................................................29
附录..............................................................................................................................30
第一章 引 言
随着社会的进步、科技的发展，计算机、微电子以及自动控制技术等已经与人类的日常生活密不可分了，比如说现在我们每天都在用的智能手机。就连家中的电器也越来越趋向于智能化了。相信在不久的将来家居智能化将全面进入每个家庭。
电子技术的发展，让传感器这类电子产品融入了我们的日常生活中。由于感器的种类多样，所以它的应用领域也变得越来越大，可以说上至航空航天下到家居环境都可以看都传感器。因为传感器可以将物理量转化为电信号，这样可以通过微处理器对其信号进行分析处理，从而可以安全的预防家中的安全隐患，对家里的情况进行监控。这样可以大大提高家中的安全，使住户可以更加安心的居住。
现代电子信息控制技术的发展为智能家居的普及提供了途径。然而，大部分的智能家居行业都倾向于使用PLC控制技术来实现对家用设备的控制。可编程序控制器（PLC）是一种专为工业环境设计的数字运算操作系统。因为传统的电器都是分散的、没有联系的，没有一个专门的系统来实现对它们的管理和控制，所以，会产生一些住户难以发现的安全问题。而PLC控制系统就是一个可以对所有可以控制的电器进行控制的一个系统。它可以将电器组合成一个整体，通过它，住户可以通过电脑、手机等多种设备对电器进行智能管理和控制。
PLC控制系统的优点是：系统构成灵活、容易扩展，使用方便、编程简单、可以在线修改程序，能适应各种运行环境、抗干扰能力强、可靠性高。
所以PLC控制系统是智能家居的首选。
第二章 智能家居的简介
2.1 智能家居的定义及发展
人们在生产实践中发现一个有着丰富的实践经验的操作工可以对一个传统控制理论难以实现的控制系统进行完整的控制。如果将这些人的丰富的经验知识与控制理论相结合，并将它作为处理复杂控制理论的补充手段，那将使控制理论在解决复杂生产过程时，有一个很好的突破口。客观来看，实现这种突破最有效的工具是计算机控制技术。计算机的处理图像、符号逻辑等能力，完全能够比得上那些熟练的工作人员对生产的操作和控制，是指达到或超过人的操作水平。这就相当于计算机控制技术代替人的知识经验进行对生产的控制，这样的控制方式被称为智能控制系统。
20世纪80年代初期，大量采用电子技术的家电的产生，使得住宅趋于电子化。80年代中期，自动化的概念出现了，那就是将安防设备与家电/通讯设备相结合。80年代末期，出现了用总线技术对住宅中的通讯、安防等家用设备进行监控和管理的商用系统。这是现代智能家居的原型。
当代社会居民对于智能家居的定义，通常是指能够通过信息化管理和机械自动运作来使日常生活变得更加便利的一个系统，其中包括单个小家庭的内部运作，也包括里邻里之间小区内部的管理体系。基于这个概念可以发现智能家居的重要前提是构建通讯网络，要让自家的管理系统和小区管理系统实时通讯。在此基础上，家居生活的各种计划和运行方式才能得到社会网络的支持，最终实现人们对于更美好家居生活的期望。
2.2 智能家居系统的组成
2.2.1 家居布线系统
想要实现家居的智能化，第一步是将家庭布线的基础设施建起来，家居布线系统就是把电话、电视、电脑网络等一系列的家用电器的原有的布线进行统一的布置、整理，为家居智能化提供一个有效的平台。它的优点是在实现控制自动化的同时也可以实现资源共享。而且，它还会方便以后的扩展和升级，这样可以满足住户的不同需求。
2.2.2 家居安防系统
生活水平的提高，使得人们对安防的要求越来越高，所以说家居安防是至关重要的，它可以用科学的手段来实现。家居系统中包含了防火、防盗、防燃气泄漏的功能。而且他还可以对家中的情况实施远程监控，这样可以保证住户即使不在家中，也可以对家中的情况进行实时监控。
2.2.3 家庭自动化系统
家庭自动化是智能家居的主体，家用电器等设备的控制则是家庭自动化系统的核心。家庭自动化系统控制家庭内部电器的结构是集中或分布式结构。另外，住户也可以通过网络或电话进行远程控制。
参考文献
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