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作者：烟台职业学院 侯砚飞 迟晓磊 王晴

指导教师：郭美丽 张宗璐

　　作品简介

　　开发背景：家居智能化系统的概念起源于上世纪70年代的美国，约在90年代末家居智能化系统才得以进入国内。智能家居是现代电子技术，自动化技术及通信技术相结合的产物，将家庭中各种与信息相关的通信设备，家用电器以及家庭保安装置通过有线或无线的方式连接起来，并进行集中或异地的监控，保持家庭住宅的舒适和协调。而现今的智能化家居系统拥有更加优越且复杂的配置。例如，网上购物，远程报警，紧急救助等新功能就是根据现在的社会发展、人们日益暴涨的需求而开发设计的。

　　智能家居的总体结构：

　　智能家居的实物图：

　　功能：作品采用的是最新 STC15系列 IAP15F2K61S2 芯片。增强型8051CPU, 两组高速异步串行通信端口(可同时使用)，可在 5 组管脚之间进行切换，分时复用可当 5组串口使用。单片机芯片配置40脚STC系列单片机插座，各种接口扩展齐全。

　　输入/输出模块配置 4 ×4 键盘矩阵，其中 16 个按键可通过跳线配置为独立按键，ULN2803 功率放大电路，驱动继电器、蜂鸣器、步进电机、直流电机。传感模块配置数字温度传感器DS18B20 接口。

　　使用说明：显示部分采用的是12864液晶显示器。开机时显示烟台职业学院-电子工程系。拨码开关控制显示器的工作方式，显示灯的工作状态和灯的种类(走廊、客厅)，以及窗帘、电热水壶、空调、背景音乐、警报器的工作状态。

　　可以用按键控制灯、窗帘、电热水壶、空调、背景音乐、警报器的工作状态。也可通过上位机控制以上的工作状态。灯、窗帘、空调的开关采用继电器的控制方式。

　　空调的风速、选择暖风/冷风和温度的升降由按键控制，通过温度传感器检测环境中的温度，显示在12864显示器上，然后手控调节温度。由RS-485串行接口在空调和单片机之间通信。

　　警报器可以检测是否有人进入，当有人从窗进入或是门非正常打开，警报器报警，蜂鸣器发出响声。

　　电动窗帘的拉开和合闭由按键控制和上位机自动控制控制。

　　平台选型说明

　　采用大赛专用的开发板STC15 系列IAP15F2K61S2,485通讯芯片。

　　设计说明

　　控制部分：

　　方案一：按键手动控制和上位机控制灯、窗帘、电热水壶、背景音乐和安防的开/关，开关部分由是开发板上面的4×4矩阵按键。控制灯、窗帘、电热水壶、空调、背景音乐和安防的工作状态。上位机也可以作为控制部分。操作方便，容易实现。

　　方案二：灯、窗帘、电热水壶、空调、背景音乐和安防的开关用红外遥控器控制。遥控器是一种用来远控机械的装置，主要是有集成电路板和用来产生不同讯息的按钮组成。红外遥控的特点是不影响周边环境，不干扰其他电器设备，电路调试简单，编解码容易，可进行多路遥控。

　　由于红外遥控器无法穿透墙壁，信号传输的距离有限。作品中采用了方案一，方便观察家用电器的工作情况。

　　STC单片机的功能：

　　(1)单片机芯片

　　配置40 脚单片机插座;采用宏晶公司最新 STC15 系列IAP15F2K61S2单片机芯片。

　　(2)输入/输出模块

　　配置 4 ×4 键盘矩阵，其中 16 个按键可通过跳线配置为独立按键;

　　配置 ULN2803功率放大电路，驱动继电器、蜂鸣器、步进电机、直流电机。

　　(3)通信模块

　　板载 USB转串口功能，可以完成单片机与 PC 的串行通信。

　　板载 RS232 串口功能，可以完成单片机与PC的串行通信。