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作者：北京化工大学 刘建新 廖成东 胡浩威
指导教师：王丽萍 张新莲

　　作品简介

　　设计背景：
　　随着人们对家庭居住环境的重视，以及家庭居住环境的健康舒适的重要性的不断得到重视，家居环境监测与人性化控制已经是非常需要解决的问题了。 虽然楼宇控制已达到以一定的水平，但是对于家庭环境的监测还非常依赖于专业技术人员，因此，一项可以让大众直接了解自己所居住的环境，并按照自己的想法，或者相关标准进行自动化控制的装置是非常有必要的。因此此设计就是针对这个想法，在现有技术基础上，设计集成一套室内环境智能监测控制装置。

　　完成功能：
　　以STC15F2K61S2单片机为核心，采用温度、湿度、烟雾等传感器设计的一套室内环境监测控制系统。包括温度的监测、报警与自动调控，湿度的监测，烟雾的监测、报警，智能照明，智能窗帘等，采用2.4寸TFT彩屏显示各种数据，通过红外遥控来对整个系统进行操作。
　　主要实现了8项功能：温度智能调控、湿度检测、智能照明、时钟功能、烟雾检测报警、智能窗帘、彩屏显示、红外遥控器控制。

　　作品整体图：　　

 　　平台选型说明

　　本系统主要的系统资源是普通I/O口需要比较多，别的片内资源就是定时器和外部中断，通过比较发现STC15F2K61S2单片机完全可以实现需要的功能，所以最终采用单片机开发板实现本作品。

　　设计说明

　　本系统共实现8个功能，下面是这些功能的详细设计
　　温度智能调控模块：
　　使用DS18B20温度传感器，通过单片机采集数据并根据程序进行处理，通过调节加热和制冷系统达到设定温度。
　　如下图的红色圆圈里是个闭环的温度控制系统，DS18B20在盒子里面，小风扇是降温系统，加热系统是盒子里面的2个白炽灯模拟的。设定好要达到的温度，系统会自动调节到设定的温度，还可以设定报警的温度上下限，当温度超过了报警温度系统就会发出声音报警，同时显示器上会显示报警类型。　　

 　　湿度检测模块：
　　使用DHT11湿度检测传感器，将采集数据在屏幕显示。
　　如右图红圈内的就是DHT11湿度传感器，同过显示屏我们可以时时的知道当前室内的湿度值，知道空气湿度是否符合健康的标准。　　

 　　智能照明模块：
　　通过光敏传感器模块感受室内采光情况，自动控制灯光亮暗，人体感应模块则保证室内在无人情况下，灯将不会开启。　　

 　　时钟功能模块：
　　通过DS1302时钟芯片，实现时间计时并在屏幕显示，根据时间设定满足相关控制需求。
　　时钟主要为闹钟和定时窗帘提供时间参考。　　

 　　烟雾检测报警模块：
　　采用MQ-2烟雾传感器，当烟雾浓度正常时，传感器一直是高电平信号，当烟雾达到一定的浓度时，传感器产生一个低电平信号，通过检测传感器的低电平信号就知道烟雾是否超标，当检测到烟雾超标时，会发出声音报警，同时显示器会显示当前报警类型是烟雾报警。　　

 　　智能窗帘模块：
　　窗帘的机械部分是通过步进电机实现上卷和下放的。
　　可以人为的通过遥控器控制窗帘的开关。也可以设定窗帘的自动开关时间，当时间到了，窗帘会自动的开关。　　

 　　红外遥控器与彩屏显示模块：
　　彩屏显示当前的室内环境情况和安全情况，通过红外遥控器实现以上各项功能选择。　　

 　　作品特色

　　A 多功能集成控制
　　我们作品主要实现了8项功能：温度自动调控、湿度检测、智能照明、时钟功能、烟雾检测报警、智能窗帘、红外遥控，彩屏显示。实现功能多，并且创新地将数据集成于一个核心芯片进行统一数据处理，体现系统的节能性。

　　B 智能控制实现
　　智能控制主要体现在数据的自动采集处理和系统运行自动化，如窗帘控制，将根据用户时间设定，在满足时间条件后自动进行操作;系统所有外部参量均是系统自动采集，系统将根据采集的数据，自动进行相应操作，免去人员手动控制的不便。

　　C使用简便性
　　通过增加红外遥控器，实现功能远程选择，避免按钮操作的不便，与当前使用技术结合;彩屏显示操作，不仅美观且操作简单明了。

系统演示视频：http://v.eepw.com.cn/video/play/id/2382