基于单片机的智能家居系统设计
摘要：智能家居已经成为家庭生活信息化的代名词，是社会信息化发展的一个重要组成部分，物联网应用前景广阔，是智能家居发展的重要突破口，对智能家居产业发展具有引导和决定性作用。本次设计选择AT89S52单片机作为控制核心，用MQ-2烟雾传感器，DYP-ME003人体红外传感器，DS-18B20温湿度传感器等辅助连接，来设计一个可以满足家庭防火防盗需求，易于操作，可以对智能家居进行远程控制的系统。
关键词:智能家居；远程监控；单片机
Design of smart home system based on single chip microcomputer
Abstract：Smart home has become synonymous with family life informationization, is an important part of the development of social information , the Internet of Things application prospects are broad, is an important breakthrough in the development of smart home, It has a guiding and decisive effect on the development of smart home industry.In this paper, the AT89S52 micro-controller is selected as the connection core, with MQ-2 smoke sensor, DYP-ME003 human infrared sensor, DS-18B20 temperature and humidity sensor and other auxiliary connections,To design a home fire and anti-theft needs, easy to operate, can be remote control of the smart home system.
Keywords: smart home; remote monitoring; micro-controller
目录
一、引言 2
二、系统总体设计与方案论证 4
三、硬件设计 6
3.1主控电路 6
3.2红外检测电路 9
3.3温度检测电路 10
3.4烟雾检测电路 10
3.5报警电路 13
3.6显示电路 14
3.7整体硬件电路 15
四、软件设计 15
4.1主程序 16
4.2温度采集和处理程序 17
4.3烟雾信号的获取和处理程序 18
4.3.1标度转换 18
4.3.2数据的采集 19
4.3.3烟雾判别流程 19
4.4显示程序 19
4.5键盘程序 20
五、调试 21
六、总结 24
致谢 26
参考文献 27
一、引言
智能家居此概念首次由美国联合科技公司于1984年提出，首次应用于美国康涅狄格州哈弗市的City-Place-Building。自此以后，开启了智能家居建设的伟大工程，伴随着AI技术，传感器技术，卫星通信技术，自动化技术等技术的迅速发展，从根本上推动了智能家居的发展。当代社会科学技术一步一步的飞速发展，人们的生活质量不断提升，不再满足于简单的吃喝玩乐，而是开始追求智能化，便捷化的生活，。人们的消费观念的提升和信息化，智能化，便捷化等元素的快速融合，促进了智能化未来城市的发展，这些都为智能化家居的发展打下基础，目前国内智能家居品牌有摩根，河东，思悦，爱瑟菲，小米等。
据统计我国每年发生的入室盗窃的案件数量占全部刑事案件的一半以上，以2014年为列我国公布的2014年基尼系数为0.469，虽然自2009年起我国的基尼系数一降再降，但是仍然超过国际公认的0.4警戒线不少。基尼系数是反应入室盗窃等犯罪的一项重要指标，以同一期为例，2009年德国基尼系数为0.3，过了一年的法国基尼系数为0.33远远低于我国，从基尼系数，人口总量，发生的盗窃案件数量，刑事案件总量等方面来推算我国每年至少发生12000起入室盗窃案件，古话说的好不怕贼偷就怕家里被贼时时刻刻惦记着。面对每天发生的上万起盗窃事件,普通的防范措施像防护门窗之类的对小偷已经形同虚设，防护栏能被剪断，爬窗身轻如燕，开锁技术一流，不仅如此，更因为入室犯罪发生很快，嫌疑人目标太广，调查难度极大，我国警力配置远不如国外所以很长时间防盗工作困扰着中国人民和有责任的人民警察。
我国不仅入室盗窃案件率高，火灾等案件也不在少数，据不完全统计我跟每年发生的火灾大约四万起，每年死亡人数高达2000多人，伤残人数更是高达4000人，每年因为火灾照成的损失不低于20亿元。改革开放以来，我国生产总值不断提高，经济迅速发展，一栋又一栋的高楼、大型商场树立起来，在这建筑场所之间，高楼大厦和大型商场是最容易发生火灾的地方，每次火灾发生时都会造成人们财产的损失，对人们生命造成威胁。与此同时，液化天然气，管道煤气等进入越来越多的家庭，各式各样的大功率家居电器开始广泛普及，易燃的材料也开始增多，人们在享受这些东西带来便利的同时也大大加大了火灾发生的概率。不仅如此，我国国民的薄弱的消防意思也是火灾多发的重要原因，人们不规范使用家用电器，出门时家电忘记关闭，留守老人不会使用新型家电等等，这些都是火灾发生的潜在因素。
当前社会，许多家庭都是双职工家庭，家中白天一般没有人，在这种情况下，发生盗窃和火灾的概率大大增加，因此除了以前传统的防盗，防火等措施之外还需要加装一个新的系统。伴随着智能家居产业的发展，智能家居防火防盗系统也应运而生了。
智能家居防火防盗系统是一种新型的电子安全报警系统，它的开发设计方案参考了国内外相关技术的发展，根据我国本身的住宅要求和各方面发展状况，来满足当今社会的需求，让人们过上更安全，更加愉悦便捷快乐的生活。
本次设计由硬件设计和软件设计两部分组成，其中包括数据采集、键盘控制、自动报警等。本系统在火灾发生时其中的烟雾报警器能检测环境温度和烟雾浓度，经过A/D转换将收集到的数据传送至单片机，最终按照设定的程序进行报警同时环境温度值等数据可以在LED数码管上显示；在发现非法入侵时，本系统通过红外检测器探测人体的红外辐射来判断入侵行为，然后将数据经过转换传送至单片机，触发报警系统。
参考文献
[1] 王静霞,单片机应用技术（C语言）第四版[M]，电子工业出版社，2019
[2] 谭浩强 , C语言程序设计第三版 [M],2014
[3] 雷丽文 等.微机原理与接口技术[M].北京：电子工业出版社,1997.2.
[4] GB 14887-2003，道路交通信号灯[S].1998.
[5] 蔡伟智.自动调光LED交通信号灯[J].国际光电与显示,2003,33(4):62-67.
[6] 查振亚,叶向阳.智能交2019通灯控制系统[J].华中理工大学学报,1997,25
[7] 彭介华.电子技术课程设计指导[M].北京:高等教育出版社,1996.15-18.
[8] 谢自美.电子线路设计实验测试[M].武汉:华中理工大出版社,1992.62-64.
[9] 王奕凌,蔡伟智.自动调光LED交通灯[P].中国专利:ZL022128840, 2003-01-26.
[10] 郑智斌,彭万华.LED发光特性分析[J].液晶与显示,2003,12(6):42-45.
[11] 彭万华,超高亮.LED性能及可靠性[J].液晶与显示,2001,31(8):101-104.
[12] 方志烈.第三代LED交通信号灯[A].第七届全国LED产业研讨与学术会议论文集[C].中国光学光电子行业协会光电器件专业分会,2000.502-513.
[13] 彭志刚.利用单片机改进交通灯控制系统[J].湖南工业职业技术学院学报,2003,2 (2):25-27.
[14] 李广弟.单片机基础[M].北京:北京航空航天大学出版社.2001.45-47.
[15] 何立民.单片机应用技术选编[M].北京: 北京航空航天大学出版社.2004.82-86.
[16] 张毅坤.单片微型计算机原理及应用[M].西安:西安电子科技大学出社,1998.52-57.
[17] 李鸿恩,熊国奎.数字电子技术[M].重庆:重庆大学出版社,1994.68-71.
[18] 胡宴如.模拟电子技术[M].北京:高等教育出版社,2004.121-134
