目 录
引言 1
一、系统硬件设计 2
（一） 系统方案的确定 2
（二） 单片机最小系统 3
（三） MAX232串口通信电路 4
（四） 温湿度检测电路 5
（五） 窗户和窗帘控制模块 6
（六） 室外光照检测电路 7
（七） 灯光控制电路 7
（八） 键盘输入电路 8
（九） LCD显示电路 9
（十） 电源电路 9
（十一） AS12-TTL无线信号收发模块 10
二、系统软件设计 11
（一） 系统主程序流程图 11
（二） 按键扫描函数流程图 12
（三） 根据按键扫描值跳转函数流程图 13
（四） 显示函数流程图 14
（五） 温湿度检测函数流程图 14
（六） 直流电机驱动函数流程图 15
（七）窗户自动控制函数 16
三、软件仿真 17
（一）温湿度检测和显示电路仿真 17
总结 17
参 考 文 献 18
致 谢 19
附录一 系统原理图 20
附录二 遥控板PCB布线图 21
附录三 源程序 22
 引 言
智能家居在中国发展已经有了十几年的时间，从1994年的萌芽期到现在的融合演变期，系统功能完善的智能家居正逐渐融入人们的生活。智能家居用新的技术和理念改变了传统生活方式，智能家居是利用网络通信技术和综合布线技术，将与日常生活有关的家电等设备和终端连接，形成物联网，达到家电自动化控制，照明控制，住宅安全监控，节能环保等的管理系统,为用户提供一个方便快捷，安全舒适，高效节能的生活。经历了长时间的发展后，市场上智能家居品牌繁多，在如何选择方面需要注意。
一个智能家居是否成功，要从多个方面衡量，最重要的是功能性，这决定了用户体验，系统功能越完善越能体现价值。智能家居系统的运行必定是长时间的，系统出错或者某个环节异常可
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备和终端连接，形成物联网，达到家电自动化控制，照明控制，住宅安全监控，节能环保等的管理系统,为用户提供一个方便快捷，安全舒适，高效节能的生活。经历了长时间的发展后，市场上智能家居品牌繁多，在如何选择方面需要注意。
一个智能家居是否成功，要从多个方面衡量，最重要的是功能性，这决定了用户体验，系统功能越完善越能体现价值。智能家居系统的运行必定是长时间的，系统出错或者某个环节异常可能会导致系统崩溃，系统的可靠性是用户体验的保障。现在硬件更新换代很快，模块和主机的接口采用标准化设计，这对于在以后的硬件升级，系统更新，还有功能拓展是很重要的。系统功能再多再完善，这些对于中小型住宅来说显得锦上添花，用户关心的是用最小的价格来实现最大的效果，这要求了智能家居的实用性和性价比。
传统的智能家居一般采用有线方式连接布局，但有线式的安装成本较高，也不易于拓展和维护。本设计采用AS12-TTL无线信号收发模块，以无线方式传输数据，在布局上有着传统无法比拟的优势，在成本上因节省了大量线材也降低了不少。没有了线的束缚，拓展，升级，维护方面也变得简单。
一、系统硬件设计
（一） 确定系统方案
基于单片机的智能家居系统硬件框图如图1所示，系统由单片机最小系统电路，串口通信线路，温湿度检测电路（室内），温湿度检测电路（室外），窗户控制模块，窗帘控制模块，室外光照检测电路，键盘输入电路，灯光控制电路，AS12-TTL无线收发模块，LCD显示电路组成。单片机最小系统由AT89C51单片机，12M晶振和两个30PF的电容组成的系统时钟电路，按键控制的复位电路构成，保证系统能获得稳定的时钟信号和复位信号。串口通信线路采用MAX232芯片，芯片的11 12脚和单片机的10 11脚相连，通过RS-232接口实现单片机程序烧写。温湿度检测电路中温湿度传感器负责将环境参数转化为电信号实现检测。窗户控制模块中用一个霍尔传感器检测窗户的开关状态，直流电机负责窗户的开关。窗帘控制模块和窗户控制模块工作原理基本相同。室外光照检测电路中采用光敏二极管检测光照强度。3*3矩阵按键电路由9个轻触按键组成，分别定义显示室外温湿度，显示室内温湿度，开关窗户，开合窗帘，开关加湿器，开关空调，开关灯7个功能按键，矩阵按键电路和LED显示电路实现人机交互功能。


图1硬件原理图
*号代表AS12-TTL无线信号收发器。
本设计实现了用户通过按键遥控空调加湿器开关，窗户开关，窗帘开合，灯光亮灭。各模块加电，按下单片机复位按键，系统复位，各检测模块的电信号输出通过无线信号发射器发射，信号接收器收到信号送给单片机I/O接口，参加程序运算。LCD显示屏上显示室内温度湿度和室外温度湿度，由用户决定是否开启或关闭空调和加湿器，需要操作时用户按下键盘上定义好的按键，按键信号经单片机处理后输出一个控制 空调开关信号模拟板 或 加湿器开关信号模拟板 工作的信号，达到控制目的。在控制灯光和窗户窗帘时，同样用按键控制，和空调加湿器不一样的是，空调或加湿器有自带信号接收，发出遥控信号即可，窗户和窗帘动作用的是直流电机，控制信号通过无线传输，送到直流电机驱动电路。本设计还有窗帘，窗户自动控制功能。当下雨时，室外湿度明显增大，当大于设定值后，系统输出窗户关闭的控制信号，当用户不在家时也能实现控制。当室外光照检测为夜晚时，室外温度低于15度，如果窗户没关上，窗帘没拉上，系统会输出相应的控制信号。硬件原理图如图1所示。
（二） 单片机最小系统
1.AT89C51单片机
AT89C51是美国ATMEL公司生产的低电压，高性能CMOS 8位单片机，片内含4k bytes的可反复擦写的只读程序存储器PEROM和128 bytes的随机存取数据存储器RAM，器件采用ATMEL公司的高密度，非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内置通用8位中央处理器（CPU）和Flash存储单元，功能强大的AT89C51单片机可以提供许多高性价比的应用场合，可应用于各种控制领域。
2.单片机最小系统


图2单片机最小系统电路
单片机的最小系统电路由单片机和单片机能正常工作需要的外围元件，电源组成。外围元件组成两个电路，系统时钟电路和按键复位电路。
时钟电路为单片机提供时钟脉冲。时钟电路由一个12M晶振和两个30PF的电容构成，由计算得出单片机的系统
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