基于51单片机的居家环境智能监测系统设计.docx

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1、本科毕业论文（设计）论文题目：基于51单片机的居家环境智能监测系统设计基于51单片机的居家环境智能监测系统设计摘要随着科学技术的发展，人工智能、家用智能机器人、智能产业的发展尤为迅速。如今，人们对环境以及生活质量提出了更高的要求。居家环境智能监测系统能够监测环境信息并给出相应指示，可适应人们的需求并迅速发展，提高了人们的生活质量。本文围绕STC89C52单片机设计家庭环境内温度和烟雾实时视图的智能监测系统。如果家中的室温或烟雾的浓度超出了设定的范围，系统控制蜂鸣器发出固定的警报声，并在同一时间向用户的手机发送短信。根据该报警系统，用户也可以通过预设的GSM模块，通过发送短信的形式，进而实现对家

2、庭环境的完全控制。论文首先综述了居家环境监测系统的研究意义，进而进行系统总体的设计。然后对系统进行硬件电路的设计，将各个模块综合组成总体的电路图，接着进行软件的设计和程序的编写。最后利用PrOteUS软件进行仿真验证。该系统可极大提高用户的生活质量，并且建立起更高品质的居住环境。此外该系统还可以根据不同的需求修改一些电路或扩展部件，实现不同的功能。关键词：居家环境智能监测系统；STC89C52；报警系统；GSM论文类型：工程设计AbstractWiththedevelopmentofscienceandtechnology,thedevelopmentofartificialintellige

3、nce,householdintelligentrobots,andintelligentindustriesisparticularlyrapid.Nowadays,peoplehavehigherdemandsontheenvironmentandthequalityoflife.Thehomeenvironmentintelligentmonitoringsystemcanmonitorenvironmentalinformationandgivecorrespondinginstructions,whichcanadapttopeoplesneedsanddeveloprapidly,

4、improvingpeople,squalityoflife.ThispaperfocusesontheSTC89C52microcontrollertodesignanintelligentmonitoringsystemwithreal-timeviewsoftemperatureandsmokeinthehomeenvironment.Iftheroomtemperatureorsmokeconcentrationinthehomeexceedsasetrange,thesystemcontrolsthebuzzertoemitafixedalarmsoundandsendatextme

5、ssagetotheusersmobilephoneatthesametime.Accordingtothealarmsystem,theusercanalsoachievefullcontrolofthehomeenvironmentbysendingsmsthroughthepresetGSMmodule.Thepaperfirstreviewstheresearchsignificanceofhomeenvironmentalmonitoringsystem,andthenproceedstotheoveralldesignofthesystem.Thenthesystemisdesig

6、nedforhardwarecircuits,andthevariousmodulesaresynthesizedintoanoverallcircuitdiagram,followedbysoftwaredesignandprogramwriting.Finally,theProteussoftwareisusedforsimulationverification.Thesystemcangreatlyimprovethequalityoflifeofusersandcreateahigherqualitylivingenvironment.Inaddition,thesystemcanal

7、somodifysomecircuitsorexpansioncomponentsaccordingtodifferentneedstoachievedifferentfunctions.KeyWords:SmartHome;STC89C52;AlarmSystem;GSMThesistype:EngineeringResearch目录摘要AbstractIIl目录IV1绪论11.1 课题研究的意义11.2 国内外居家环境智能监测系统的发展现状22系统总体设计42.1 系统总体设计42.2 系统的总体框图43硬件电路设计63.1 STC89C5263.2 GSM模块83.2.1 GSM模块介绍

8、83.2.2 串口通信93.3 家庭终端电路103.3.1 温度监测模块103.3.2 蜂鸣器报警模块103.3.3 烟雾监测模块103.3.4 继电器控制模块113.3.5 按钮控制模块113.4 总体电路124系统软件的设计134.1 流程图设计134.1.1 系统主程序的流程图设计134.1.2 系统部分子程序的流程图设计134.2 调试软件程序155系统仿真及调试165.1 系统仿真软件165.2 系统仿真165.3 系统调试19结论20参考文献21致谢22附录A电路图23附录B程序清单241绪论近些年来，社会进步和科技发展的速度达到了一个前所未有的高度。在这趟高速列车中，各式各样的先

9、进技术脱颖而出，其中的智能技术更是让世人惊艳。在不知不觉中，人们的方方面面都有着数字化这个宏大的概念。这个名词使得人们的生活水平越来越丰富。从上个世纪末的超级国际电脑“深蓝”到如今的人工智能机器人AlphaDog）大众们的眼球已经被“人工智能”这个新名词所吸引。人类社会完成了一次空前巨大的转型，从原来的贫穷落后的原始社会变为当今的机械化程度较高的社会，某些地区甚至已经出现更加智能化的社会。随着先进技术的发展，情报像洪流一样在世界各地流动，成为了一股无可阻挡的超强力量。智能家庭的超速发展是当今社会的进步中重要组成部分，而且短时间内没有新产品可以替代。这是毫无疑问的。“智慧家居”这个新词语近几年在

10、中国流传开，它以家庭的住所为基础，并且在此基础可以添加了一些先进的系统，且可在系统集成部分的控制组件，进一步实现更加方便的管理和服务。它借助了现今火热的网络工程和计算机技术，将家庭当中使用频率高的电器集成在了一起，进行全方位的网络检测，进而实现控制家庭环境，以确保安全，舒适，健康，高效，环保的居住环境。1.1 课题研究的意义在互联网发展的趋势下，居家环境监测产业也随着这股大潮流所兴起。居家环境智能监测系统集成了从原始简单功能到今天的各种功能。将照明，温度控制，安全系统等各种设备或系统集成到您的家庭网络中，以实现对室内和室外的控制，防盗警报，当前环境的监控，使用手机远程查询控制等其他功能。与普通

11、的楼房相比后发现，安装了此系统的建筑不但不会影响基本的住房生活功能，而且还可将最新的信息家电增添到了楼宇通讯之中。借此契机家用电器实现了电气的自动化。具有居家环境智能监测系统的楼房摇身一变成为当今高端新房的代表。将舒适安全效率环境保护和其他标准结合在一起完成了人们对家庭环境的新的理解。它集成了结构，使得系统更具有复杂性。但事物是具有两面性的，借助此系统，用户管理起住房就会变得更加的容易，简化用户与环境的交互方式。所有的这些技术大大的丰富了人们的生活，充分节约了人们的时间。它还可以极大地改善您的房屋安全并确保居住者的安全。从长远来看，在减少能源的浪费和成本的最小化方面，此系统贡献极大的作用，并间

12、接可为国家的发展做出贡献。如今，在各个方面的影响下，世界经济的发展速度已放缓增长，原因是可供使用的石油资源大量减少和不可再生能源的无法替代的性质。在此基础上，为了维护经济正常发展和环境的不再破坏，各个国家都采取了适合本国国情的相关政策。因此在现阶段迫切需要节能环保的建筑物。中国已经重视此问题，并为了鼓励和支持绿色建筑的发展相继出台了鼓励政策。从上个世纪80年代开始，伴随着改革开放和一系列政策的出台，我国经济实现了超高速的发展。许许多多的高楼大厦也从地而起。但是，在和其他发达国家比较后发现,我们国家的居家环境智能监测系统产业远不及它们。目前国内还没有一套关于家庭环境智能监控系统的统一规范和标准，

13、公司都是根据自己的发展趋势制定了适合的产品。此外，伴随着全球环境的逐步恶化，出门在外时我们都会做好防护措施，因为烟雾和沙尘暴等恶劣天气而妨碍了我们的日常生活。人们担心自己的身体健康。无论用户是在家中还是办公室中都有着恐惧心理，出国旅行都己经令人恐惧。因此社会越来越重视此问题，公众的目光也投向了此严重问题。因为居家环境智能监测系统的可持续发展满足了现阶段人民日益增长的生活需求，因此，对此系统的开发有着巨大的潜力，这也是这项研究的重要意义。1.2 国内外居家环境智能监测系统的发展现状于其他国家相比，我国的居家环境智能监测系统的发展还是相形见细。以二十世纪八十年代为例，我国总体发展趋势相对缓慢，生活

14、条件艰苦。饮食和教育是作为生活最为基本的需要。当时的情况下实现智能是不切实际的。然而，随着国家的大力支持，各项激励政策相继出台，调动了对各项科学技术的研发创新的兴趣。人们的生活水平从解决温饱向富裕社会转型。在满足了最基本的物质条件后，人们对住房便有了更深层次的要求，于是住房标准变得越来越多样化。而且，中国是一个人口数目多的国家，对各种住房的需求要比其他国家都要大。因此，在此大背景下，居家环境智能监测系统已经在房地产行业迅速发展。现在有多家公司正在对此进行投资，并正在积极尝试开发更加系统。然而，其发展面临着居多的挑战和难题。首先，随着“居家环境智能监测系统”这个新名词突兀的出现，我国的大多数人还

15、不能了解得十分透彻。他们只知道居家环境智能监测系统的单面含义，实际上并不能充分了解居家环境智能监测系统的原理和本质，并且在短时间内不能完全消化。所以，要想在短时间内完完全全向大众普及是不缺实际的。其次，因为没有统一标准，导致所生产的成品的应用和效果口碑不一，兼容性和稳定性不能满足大众的需求。况且只要有一点的错误就会导致公众的误解和笼统，从而拒绝了整个行业的产品。有些配备智能电气建筑的成本是大大超出普通的建筑需求。但到现在，早期的一些问题已得到解决，居家环境智能监测系统产业正在向高质量方向发展。例如，华为，小米，海尔，腾讯，它们都在开发居家环境智能监测系统方面投入了大量的金钱和精力，并且致力于与

16、以下产品兼容的居家环境智能监测系统的研究。自上世纪末，就已经有人在家用电器的基础上增添了电子科技。家用电子设备也因此出现至世界舞台。从那时起，家庭中的电器就可与通信设备集成到一块，并成为家庭自动化。此概念从那时起就出现了，并且随着时间的推移而发展。通过应用总线技术，用户可以在同一时间内对整个的生活环境进行监视与调节，使其成为实用性更强的业务系统。紧接着，日本和德国等国家对此拥有广阔的前景，并在此方面投入了大量的资金和成本。至此居家环境智能监测系统的发展进入一个前所未有的繁荣时期网。在不到一年的时间内，更加多元化的家庭环境智能监控系统亮相了“亚洲国际家用电器及家用电器展览会它涵盖了生活环境等各个方面。借此机会，世界各地的人们可充分了解此系统，并