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传感器数据收集与管理的智能控制系统设计【字数:9012】

2022-11-27 17:42编辑: www.jxszl.com景先生毕设
摘 要当今社会,科技生活中,“智能家居”一词越来越频繁的出现在人们口中,也成为了现代人生活高质量,高效率的最终追求。“智能家居”涉及到数据采集的传感器即硬件部分、智能控制端即软件部分、以及能对采集到的数据自动反馈的智能处理部分。这几部分共同构成了简单的智能家居系统,缺一不可。 本文设计了一种基于51单片机的智能控制系统。硬件部分本系统采用STC89C52单片机为系统控制核心,采集连接在单片机的烟雾传感器及温度传感器的数据,软件部分则是通过蓝牙HC-05模块把采集到的信息发送到手机端,人们可以在手机端观察到传感器数值,并且可以修改温度及烟雾浓度报警值。智能处理便是传感器端可以通过分析数值来实现智能的控制安全设备的开启和关闭。
目录
1.引言 1
1.1课题研究的目的和意义 1
1.2课题研究的基础 1
1.3课题研究的现状与趋势 1
1.4系统开发对社会的影响 2
2.相关介绍 3
2.1系统硬件介绍 3
2.1.1 STC89C52单片机 3
2.1.2 MQ2烟雾传感器 3
2.1.3 DS18B20温度传感器 4
2.2蓝牙HC05 5
2.2.1蓝牙接线图 5
2.2.2蓝牙配对过程 6
3.系统设计与实现 7
3.1总体概述 7
3.2系统硬件设计 7
3.2.1 STC89C52引脚的在本系统的功能实现 8
3.2.2单片机的时钟电路与复位电路设计 9
3.2.3按键控制电路 9
3.2.4 LCD1602液晶显示 10
3.3系统软件设计 12
3.3.1软件部分设计概述 12
3.3.2蓝牙配置的实现流程 12
3.4系统功能实现 20
3.4.1蓝牙连接操作 20
3.4.2手机端APP功能概述 23
4.硬件调试 26
结论 27
参考文献 28
致谢 29
1.引言
1.1课题研究的目的和意 *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: ¥351916072¥ 

我们的生活充满了各式各样的数据,温度、湿度、二氧化碳浓度、光照强度与我们生活的舒适程度不可分割;甲烷、烟雾、火光与我们的生活安全紧密相连。随着时代的越来越信息化与智能化,我们要学会收集这些数据并加以分析,温度低了记得加衣,烟雾浓度过高,要开窗通风并远离屋子等等,有时情况发生突然,人或许来不及反应,所以我们需要有“智能小管家”帮我们智能的处理这些情况。这个课题的目的和意义也就在于此,我们使用不同类型的传感器,比如温湿度传感器,二氧化碳浓度传感器,光照强度传感器等收集温湿度,光照强度等信息并加以显示,使用甲烷传感器,烟雾传感器,火光传感器来实时监测环境是否安全,进一步,我们希望实现温度过高,风扇自动开启,烟雾过浓发出警报并窗帘自动拉开等操作。设计一个人与传感器,传感器与传感器,传感器与人之间通过相应的传输模块互相传输信息并自动控制并反馈的系统。
1.2课题研究的基础
信息化的高速发展,随之,各式各样的传感器层出不穷,信息智能化催生出了智能化系统,科技电影里的智能时代使人们都很向往这样充满科技的“高大上”的生活,这一理念虽然在我国推广的较晚,在90年代末才得以传播,但发展很迅速。
所谓的智能控制在智能家居上得以充分表现,家居智能化是当代电子技术,通信技术等互相融合而升级的产物,初期的智能家居的构成是由自动控制和管理家用电器的家居控制,实时监控家庭环境,产生险情能报警的安防报警,和为住户提升更为安全舒适、高效便捷的学习生活以及工作环境,仅仅这样还远远不够。
如今生活越来越多样化,网上购物,远程报警,紧急求助等新功能越来越被人们需要,社会发展,智能化就需更加多样化。家居智能化将家用电器,家庭安保设施和通信设备经由有线或无线连接起来,由一个固定的设备来进行管理。在家居具有传统的居住的功能上,进一步升级为一个有一定智能反应能力的体贴帮手,明白照顾人的“冷暖温饱”,以提高日常生活质量和舒适度。
1.3课题研究的现状与趋势
20世纪90年代以来,我国的智能小区出现,并且在持续发展,智能化住宅随之也出现了,最早出现的在上海、深圳等经济发展较迅速的沿海城市,并且逐步向内陆发展。现在也有一些企业推出了使用该技术的相关产品,比如海尔的e家庭,该产品以海尔的设备为主要载体,海尔电脑和海尔移动电话分别作为控制中心,各种网络家电作为终端,已初具模型。清华同方的ehome数字家园,其控制系统主要有三部分,分别适用不同生活水平的家庭,遵循国际标准,采用嵌入式软硬件技术,通过网络、网络节点和终端设备实现一整个控制系统。
国内各科技公司都在为实现全面智能化积极的研制和开发更方便高效的设备,使产品最优,技术创新也在发展先国际先进水平发展。目前,这一智能控制系统还缺乏统一明确的国际标准,出现的产品多为各家公司有自己信息交换的协议,工作环境也是特定的,各自的核心技术也是保密的,使用范围具有局限性,各式各样设备也不能互相兼容,有的系统成本过高,产品很难普及,所以全面智能化道阻且长,系统需要将功能集成化,用户使用简单化,以及适应市场。趋势将是普及绿色健康的智能化系统,使每一个家庭都能使用上方便高效的智能化设备,将生活的舒适和安全抓在手中,生活也将会更加便捷。
国外的发展现状,在智能控制技术层面,美国仍然处在主导地位,特别是在人工智能、物联网等基础领域。在智能产品的研发上,数控机床、编程控制器、集成电路、智能手机、无人驾驶智能汽车和飞机等,美国的技术水平都处于前列。同时,美国在相关的设备制备环节,智能化机械已经得到了广泛应用,智能机械化平台、数据智能化检测和生产流程方面的智能化现象已经随处可见。在相关的软件设计开发层面,美国的智能生产控制软件也具备强大的实力。在欧洲,比较的典型的当属德国的工业4.0计划。德国在工业方面的信息化和数字化的发展带动了相关智能化的不断发展,在工厂和生产的智能化方面,注重集成和计划方面的开发和研究。

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