摘要:先容了一種以單片機AT89C52為中心的智能家居環(huán)境監(jiān)測控制系統(tǒng)，實現(xiàn)溫度、相對濕度以及光照強度等級等進行檢測，并進行自動控制，以提高環(huán)境的舒服度．該系統(tǒng)機能牢靠，構(gòu)造簡單，能實現(xiàn)對環(huán)境參數(shù)的自動調(diào)節(jié)．

要害詞:智能家居;溫濕度;光照強度;AT89C52

跟著古代家庭生涯程度的一直進步綠色建筑，使家居主人感到舒服，須要對家居的溫度、濕度、光照強度等進行檢測，并實現(xiàn)主動控制，以進步家居環(huán)境的恬靜度．本文ed534a2249bc60a58fc294a24c52的溫度、濕度跟光照強度進行實時控制，并可將溫度值在0～50℃、濕度值在20%～98%RH(絕對濕度)、光照強度等級之間任意設(shè)定，由執(zhí)行機構(gòu)控制溫度、濕度、光照強度滿意預(yù)約設(shè)置，設(shè)有報警提醒功能，同時該系統(tǒng)帶有鍵盤、顯示、日歷時鐘等功能．

2系統(tǒng)主要硬件電路設(shè)計

單片機數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是由單片機最小運用系統(tǒng)、溫濕度測量電路、日歷時鐘電路等組成，如圖2所示．

2．1單片機最小系統(tǒng)

采用單片機AT89C52、復(fù)位模塊、時鐘模塊、鍵盤模塊和顯示模塊組成，其中復(fù)位模塊、時鐘模塊和單片機AT89C52形成最小利用系統(tǒng);鍵盤模塊采用獨破式鍵盤接口，當(dāng)某一按鍵閉合時，相應(yīng)的I/O數(shù)據(jù)線變?yōu)榈碗娖剑�這樣通過鍵盤上的高下電平來檢測有無按鍵被按下，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，用于實時顯示當(dāng)前溫度、濕度、光照強度等級以及當(dāng)前的日歷時鐘．

2．2溫濕度測量電路及控制電路

作為丈量溫濕度電路，重要采用了進步的數(shù)字式溫濕度傳感器SHT15對溫濕度信號進行采集及處置，實現(xiàn)對環(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)字信號輸出的溫濕度復(fù)合傳感器，將濕度傳感器、信號放大調(diào)節(jié)、A/D轉(zhuǎn)換、I2C線接口全體集成于一個芯片上，存在全校準(zhǔn)絕對濕度及溫值輸出，I2C總線數(shù)字輸出接口，露點值盤算輸出功能，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，這些數(shù)字信號與相應(yīng)的給定的數(shù)值進行比擬，單片機發(fā)出相應(yīng)的把持信號節(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作，實現(xiàn)對室內(nèi)溫度、濕度的掌握．

2．3光照強度測量電路及控制電路

作為丈量光照強度電路，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，光敏電阻阻值降落．光照愈強，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，受到恰當(dāng)波長的光芒照耀時，電流就會隨光強的增添而變大，從而實現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換．

當(dāng)光照強度檢測電路中，發(fā)光二極管LED1、LED2、LED3均不發(fā)光時，表示光照強度暗;發(fā)光二極管LED1發(fā)光、LED2、LED3均不發(fā)光時，表現(xiàn)光照強度弱;發(fā)光二極管LED1、LED2均發(fā)光、LED3不發(fā)光時，表示光照強度中;發(fā)光二極管LED1、LED2、LED3均發(fā)光時，表示光照強度強．當(dāng)陽光照到光敏電阻上，光照等級自動加強時，單片機發(fā)出相應(yīng)的控制信號，控制電念頭正轉(zhuǎn)，將窗簾自動拉合;當(dāng)光照等級自動變?nèi)鯐r，單片機發(fā)出相應(yīng)的控制信號，控制電念頭反轉(zhuǎn)，將窗簾自動拉開．

2．4日歷時鐘電路

作為日歷時鐘電路，主要采用了Dallas公司出產(chǎn)的串行實時時鐘芯片DS1302綠色建筑設(shè)計，DS1302具備實時時鐘和靜態(tài)RAM，采用串行通訊，可便利地與單片機接口．DS1302是Dallas公司推出的涓流充電時鐘芯片，內(nèi)含有一個實時時鐘/日歷和31字節(jié)靜態(tài)RAM，通過簡略的串行接口與單片機進行通訊實時時鐘/日歷電路．供給秒、分、時、日、禮拜、月、年的信息，每月的天數(shù)和閏年的天數(shù)可主動調(diào)劑時鐘操作可通過AM/PM唆使決議采用24或12小時格局．DS1302與單片機之間能簡略地采用同步串行的方法進行通信，僅需用到3個I/O線:復(fù)位端、數(shù)據(jù)線I/O、串行時鐘SCLK．

1系統(tǒng)框圖

系統(tǒng)主要由單片機模塊、光照強度等級檢測模塊、溫濕度檢測模塊、日歷時鐘模塊、鍵盤模塊、顯示模塊、聲光報警模塊、執(zhí)行機構(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)測控制系統(tǒng)的功能主要是依據(jù)傳感器測量的數(shù)據(jù)與設(shè)定值比擬較，單片機系統(tǒng)通過指令控制繼電器的開關(guān)來控制執(zhí)行裝備的開啟和封閉，室內(nèi)主人能夠通過鍵盤設(shè)定溫度和濕度的范圍，顯示模塊用于實時顯示當(dāng)前測量的溫度和濕度、光照強度等級以及日歷時鐘．

3軟件設(shè)計

本系統(tǒng)軟件設(shè)計是從主程序、溫濕度處理部門、光照強度處理局部、鍵盤功能設(shè)置、TM240128液晶顯示、履行機構(gòu)掌握等多少個方面進行詳細(xì)描寫的．全部程序的思路是:主程序以“測量溫濕度、光照強度———處置溫濕度、光照強度———查問鍵盤———執(zhí)行機構(gòu)控制”進行著，定時器1定時時光到了，維護現(xiàn)場，進行數(shù)據(jù)顯示，之后恢復(fù)現(xiàn)場，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、光照強度和日歷時鐘的實時顯示和設(shè)定溫濕度、光照強度上限與下限的預(yù)期值，使實時溫濕度、光照強度與預(yù)期值進行比較，當(dāng)實時溫濕度、光照強度低于下限值時，控制加溫裝置、加濕裝置和電動機反轉(zhuǎn)拉開窗簾;當(dāng)實時溫濕度、光照強度高于上限值時，控制降溫裝置、去濕裝置和電動機正轉(zhuǎn)拉合窗簾;當(dāng)實時溫濕度、光照強度不在預(yù)期值規(guī)模內(nèi)時建筑節(jié)能，相應(yīng)的指導(dǎo)燈會亮，同時發(fā)出報警信號．

溫濕度程序設(shè)計:

溫濕度程序設(shè)計中，包括了以下子程序:寫程序、讀程序、傳輸啟動程序、復(fù)位程序、盤算及修改溫濕度值程序．

鍵盤功能設(shè)置:

鍵S1第一次按下要進行修正預(yù)期值，而后再按下鍵S2、鍵S3或鍵S4進行參數(shù)設(shè)置操作，設(shè)置實現(xiàn)后，再按下鍵S1表示參數(shù)設(shè)置勝利．鍵S2按下進行對哪個參數(shù)進行設(shè)置．鍵S3和鍵S4按下進行相應(yīng)的加1或減1操作．當(dāng)先按到鍵S2、鍵S3或鍵S4時前狀況繼承進行，數(shù)據(jù)顯示也不會產(chǎn)生轉(zhuǎn)變．

4論斷

依照本設(shè)計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，本錢低等特色，也實用于溫室或者暖房的溫度、濕度、光照強度的調(diào)節(jié)．

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