的方式却不能满足实际远程监控的需求，因此需要远程无线技术的支持才能实现智能家居环境监测系统的应用。课题的研究背景及意义伴随着智能控制技术无线通讯技术以及计算机及网络技术的迅猛发展，人们对生活的现代化，居住环境的舒适化及家居的安全化与智能化的要求越来越高。智能家居不仅具有安全，舒适，方便，节能的效果，同时还可以将音频和视频文件，电脑，通讯，家庭自动化控制，安全技术集合起来，并应用各种不同的设备和有效性互连系统的个有机的整体，使我们的生活更方便，更灵活。自动化和新技术的发展迅猛，传感器在生活中的应用数量也越来越强大。并且传感器的标准化模块化的设计，在智能家居控制系统的研究中，提供了很大的方便。技术是目前市场上广泛使用的较为成熟和完善的通信系统。目前在全国范围内都已经完全覆盖了移动通信网络，能够不限地域的实现短信息业务的交互通信，并且短信息业务在全国范围内实现了无漫游和联网，因此用户可以借助强大的通信网络进行远程数据的通讯，不仅大大节约了成本，更缩短了施工周期，因此技术能够很好的嵌入到智能家居环境监测系统中，移植方便简单，并且运行稳定，再加上无线传感检测技术能够很好的实现智能环境的监测，传感技术与技术的完美融合，智能家居系统将会有很好的发展前景和应用市场。国内外研究状况及发展趋势实际上，智能家居环境的监测控制系统，可以定义为个远程监控与控制的过程。利用先进网络通讯技术和计算机技术以及无线传感器技术，将智能控制与家庭生活环天津职业技术师范大学届本科生毕业设计境有机地结合在起，通过综合的管理系统保证人们生活家居环境的的舒适和安全。与普通的家居相比，智能家居不仅在传统的功能可以提供所有的舒适性，其安全性能生活空间的高级保障。智能家居把现有的被动静态化的结构转化成具有远程信息交换的现代化生活。实现外部流动与家庭时刻关联在起，合理的安排自己的工作和生活时间，不数据读取数据线性计算延时天津职业技术师范大学届本科生毕业设计图模块的工作流程图初始化检测应答命令开始否是对环境参数与预警值比较是否超出预警值否是发送报警短信延时初始化发出命令基于技术的智能家居远程无线监测系统设计摘要目前移动通信技术即全球移动通信系统已经得到了飞速的发展，并且已经普及到很多领域里，因为技术在工业农业以及军事领域都已经被广泛使用，特别是技术里面的短信息业务被应用较多，因为短信息业务使用比较方便，而且最主要的是稳定性高，对外界环境的抗干扰能力很强，这业务被很多运营商和开发商重视起来，因此基于技术的产品应用也越来越多。本课题主要研究基于技术的智能家居远程无线监测系统的设计，本系统的整体设计分为两大部分，部分是硬件电路的设计，另部分是软件部分的编程。在系统的硬件设计中，主要对硬件客户识别模块和单片机及其外围电路进行了细致的分析和说明。通讯系统分为控制终端和远程控制站两个部分控制终端是部具有短信息业务功能的移动手机终端远程控制站的硬件包括通信模块，单片机，液晶显示单元，温湿度传感器等多类型环境参数检测传感器以及数据采集与处理单元。系统软件部分的设计主要是远程控制站中单片机的软件程序设计。关键词单片机传感器远程无线监测，目录第章绪论引言课题的研究背景及意义国内外研究状况及发展趋势第章系统方案设计与各模块的选择系统总体方案设计智能家居系统概述系统方案各功能模块的选择单片机的选择温湿度传感器的选择烟雾传感器的选择震动传感器模块的选择雨滴传感器模块的选择无线通讯模块的选择液晶显示模块的选择报警模块的选择第章系统模块的电路设计单片机电路设计温湿度传感器电路设计烟雾传感器电路设计震动传感器模块设计无线通讯模块设计显示电路设计蜂鸣语音报警模块及模拟继电器指示模块电源驱动模块第章系统软件设计系统总体软件设计各传感器模块软件设计温湿度传感器检测的软件设计烟雾传感器检测的软件设计雨滴传感器检测的软件设计模块的软件设计第章系统的调试及实验结果调试步骤测试数据分析结论参考文献附录作品实物图附录系统电路原理图附录模块及串行电路设计原理图附录单片机部分程序代码致谢天津职业技术师范大学届本科生毕业设计第章绪论引言智能家居系统已逐渐成为社会信息化发展过程中至关重要的个组成部分，特别是无线网络通讯技术的快速发展将是智能家居系统产业链中个主要的突破口，技术将会对智能家居系统的产业带来飞速的发展。在现代测量控制系统中，均需要采集被测点传业技术师范大学届本科生毕业设计差别，根据不同的功能需要，在本设计系统中两种模式均涉及。本设计选用模块作为系统的通讯模块，主要考虑其功耗低，运行稳定且体积较小，安装较为方便等优点。模块的与单片机的的连接需要经过电平转换芯片，电路连接如图所示。图模块与单片机连接电路图显示电路设计在本系统中液晶显示用于显示当前的日期时间系统周围的温湿度烟雾浓度及雨量检测数据。的显示功能比较强大，不仅仅能显示中文和英文，而且些较为复杂的图形符号都可以通过编程的方式在液晶屏上显示出来，液晶屏与单片机的连接方式有串行连接和并行连接，可以根据不同场合和显示数据量的大小进行选择。并行连接的数据显示和传输速度快，适合对显示速度要求高的场合，但是资源占用的较多串行连接的数据显示和传输速度相对较慢，但是其资源占用较少，对显示速度要求不高的场合可以选用串行方式连接。并且液晶屏的显示程序比较简单，与外部控制器的电路设计连接非常方便，能够很好的嵌入到系统中。虽然本系统中单片机接口资源丰富，但是考虑减轻电路焊接的工作量，所以采用串行传输的方式与液晶显示屏连接通讯。液晶显示屏电路连接如图所示。天津职业技术师范大学届本科生毕业设计图液晶显示电路蜂鸣语音报警模块及模拟继电器指示模块由于蜂鸣器是直流电压驱动器件，只需要给蜂鸣器供上额定的电压就能驱动蜂鸣器发出响声。单片机驱动蜂鸣器有两种方式种是通过单片机输出直接对蜂鸣器进行驱动，另种是通过单片机的电平翻转产生不同的驱动波形对蜂鸣器进行驱动。因为蜂鸣器的工作电流比较大，所以无法直接通过单片机的口进行驱动，般需要通过放大电路才能驱动蜂鸣器发出声响。驱动电路如图所示。报警指示功能的驱动电流和驱动方式较为简单，可以通过单片机的直接驱动。报警驱动电路如图所示。图报警驱动电路天津职业技术师范大学届本科生毕业设计电源驱动模块电源适配器能够很好的输出较为平稳的直流电压，其输出电流也相对稳定，并且电源适配器有塑料外壳能够起到电源芯片的防尘和防爆作用，其内了确保有效数据的精确度和传输的稳定性，对烟雾传感器输出端采集数据时需要延时段时间，确保传感器预热时间的充足。此运行流程包括系统初始化预热延时配置通道函数数据读取数据线性计算，等待数据转换完毕后，对数据进行保存。如此反复运行，直到完成整个流程操作。传感器数据采集程序流程图如图所示。雨滴传感器检测的软件设计雨滴传感器工作时，其输出端信号为的电压信号，其检测电压经过比较器输出，输出电压信号平稳，波形完整的模拟量信号其信号输出端可直接与初始化应答脉冲开始否是发出扫描命令发出命令延时等待温湿度转换完成应答脉冲否是发出读操作命令数据合并，计算出十进制数据天津职业技术师范大学届本科生毕业设计单片机的接口相连接，通过单片机内部的转换电路，将输入的模拟量电压信号转换成单片机可识别的数字量信号，然后通过数据的处理，变量转换，最终计算出我们所需要的有效数据，为了确保有效数据的精确度和传输的稳定性，对雨滴传感器输出端采集数据时需要延时段时间，确保传感器预热时间的充足。此运行流程包括系统初始化预热延时配置通道函数数据读取数据线性计算，等待数据转换完毕后，对数据进行保存。如此反复运行，直到完成整个流程操作，雨滴传感器数据采集程序流程图如图所示。图和雨滴传感器数据采集程序流程图模块的软件设计经过对系统硬件设计之后，的软件设计工作包括串口发送与接收程序数据存储程序短消息编辑发送程序数据采集处理控制程序和测试程序等。本系统中短信息命令运行的主要控制方式是通过串口方式实现与模块的命令发送与接收，模块的控制命令是通过指令。系统首先通过指令进行波特率的匹配，等待应答指令的返回，通过数据预警值对比函数触发报警中断函数，实现远程异常环境变化报警的功能。在系统中需要张开通网络的手机卡，能够接受和发送短信指令，并且设定唯控制终端手机号码，防止其他手机控制端对该系统进行恶意操作，模块的工作流程图如图所示。开始初始化预热延时配置通道函数部电路的功耗较低，稳定性也相对比较好，携带也比较方便。电源适配器般都具有多种自我保护功能，使用更加安全可靠。此处我们选用的直流输出型电源适配器作为电源驱动模块。这种电源驱动模块安全可靠运行稳定工作效率高，并且适配器内部还设计了过流保护，这样就使得整个系统更加稳定。在该系统中还需要提供的电压作为单片机系统的供电电压，因此还需要设计转的稳压整流电路，系统选择稳压芯片，通过该稳压芯片的内部整流和稳压电路对输出电压进行精确的降压，保证控制系统电压的稳定性。电源转驱动电路图如图所示。图电源转驱动电路天津职业技术师范大学届本科生毕业设计第章系统软件设计系统总体软件设计系统主程序设计中，防止不同功能函数之间的运行冲突，造成不合理的运行结果，主函数对各子函数的合理调用非常关键，在本设计中主函数的运行主要包括初始化所有函数配置寄存器传感器数据读取函数采集数据运算函数显示函数扫描报警中断函数。主程序工作流程如图所示。图主程序工作流程图各传感器模块软件设计温湿度传感器检测的软件设计为了确保通信数据接收的稳定性和准确性，对于温湿度检测传感器软件设计的测温原理必须遵循标准的单总线通信协议，单片机通过标准的时序写入和读出寄存器中的数据，包括初始化命令等待应答脉冲发送指令及数据合并计算等操作。传感