课程设计（论文）-基于单片机的远程控制

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1、基于单片机的远程控制作　者：刘嘉合作者：高光杰张志杰张博晨指导教师：吴晶晶摘要：近年来由于电子信息科学技术的飞速发展和人们生活水平的不断提高，人们对居住环境方便快捷的要求越来越高，智能住宅控制系统应运而生。智能住宅控制系统将现代电子技术、通讯技术、“物联网”控制技术及自动化技术有机融合，通过对智能家居照明系统的远程自动控制和管理，为用户提供安全舒适、高效便利的家居生活环境。本项目所设计的智能家居照明系统可以根据人们的需求，完成住宅照明系统的智能化控制。1.引言随着物联网知识的普及以及技术的广泛推广和应用，物联网被越越来越多人所关注。智能家居照明系统是家居智能控制的重要部分，

2、它主要包括一个照明控制器，是整个系统的核心部分。它能控制整个照明系统中的所有的照明设备，通过控制器，可自由转换场景设定，同时该系统可以在一个房间控制全部的灯具，也可以远程通过因特网进行控制，创造适合的照明度且有效节约能源。我们通过使用家庭服务器，键盘，极大地提高了对照明控制系统的控制程度以及实现节能减排的最终目的，同时智能家居照明系统也使得家居生活变得更加舒适、便捷。2计算机通信及“物联网”通信2．1计算机通信随着多微机系统的广泛应用和计算机网络技术的普及，计算机的通信功能越来越显得重要。计算机通信是将计算机技术和通信技术的相结合，完成计算机与外部设备或计算机与计算机之间的

3、信息交换，可以分为两大类：并行通信与串行通信。①并行通信通常是将数据字节的各位用多条数据线同时进行传送,并行通信控制简单、传输速度快，由于传输线较多长距离传送时成本高且接收方的各位同时接收存在一定的困难。②串行通讯传输线少，长距离传送时成本低，且可以利用电话网等现成的设备所以本设计采用串口与单片机进行通信[1]。2.2物联网通信近年来由于网络的普及和广泛的应用，在这个基础上产生了“物联网”。[2]“物联网”是通过射频识别、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的

4、一种网络概念。“物联网”概念是在“互联网”概念的基础上，将其用户端延伸和扩展到任何物品与物品之间，进行信息交换和通信的一种网络概念。本设计就是基于以上两种理论进行设计的，通过计算机的串行通信，将智能家居照明系统的硬件电路与服务器进行连接，通过网络对连接的照明系统进行远程的信息交换和通信，以实现智能化识别、跟踪、监控和管理的目的。3.系统硬件设计3.1基本功能该智能家居照明系统具有普通的照明控制功能外，还可进行调光，模式设定，提高家庭的生活质量，大大改善生活的品位。可通过键盘，因特网进行控制，提高照明的有效利用，效果明显。同时在夜间未能及时回家时，可通过因特网进行远程开灯，防

5、止家里因无人而无灯，防止窃贼入室之隐患。同时本系统还具备家居环境温度的采集与传输功能；预留了无线通信端口，可外接无线传输模块对系统进行远程操控。使系统更加完善。3.2系统框图图1智能家居照明系统原理框图本系框图如图1所示，该产品主要是由单片机89S52来实现控制的，其结构主要由按键控制、服务器、电平变换电路、液晶显示电路、电源控制电路组成。其各主要部分的功能如下：①按键控制：按下S1键可以选择相应的功能状态，S2、S3为菜单设置按键，可以对灯光场景等参数进行设置；②服务器：用另一台电脑通过网络远程访问服务器以实现远程控制服务器。③电平变换电路：由于单片机的输入、输出电平为T

6、TL电平，与服务器（PC机）RS-232标准串行接口的电气规范不一致，因此要实现单片机与PC机之间的数据通信，必须进行电平转换。④液晶显示电路：采用12864液晶实时的将系统的工作状态与数据直观的显示出来。⑤电源控制电路：通过单片机控制电源电路从而达到控制灯具的明暗。3.3原理电路设计及设计说明图2智能家居照明系统原理图整个系统的原理图如图2所示，具体各模块的电路图及功能说明如下：3.2.1按键控制电路：本设计采用键盘对整个系统进行设置，以达到智能控制的目的。在单片机中的键盘分为两种:一种是独立式,另一种是行列式[3]。由于本设计只需要进行简单的参数修改，为了节省单片机I/

7、O资源所以本系统采用独立式的键盘，当有按键按下时电路原有的高电平转变成低电平单片机检测到这一变化并执行相应的程序，电路有3个按键，一个用来进行上翻，一个用来进行下查，另一个用来进行选择，按键将外围硬件与单片机相连接已达到利用外围硬件控制电路的目的，按下S1键可以选择相应的功能状态，S2、S3为菜单设置按键，可以对系统功能进行设置。电路如图3所示。图3按键控制3.2.2电平变换电路：大多数PC机都有一个串行通讯端口RS-232，用于两台计算机间进行串行通讯。RS-232通讯接口是一种标准化的串行接口，是为远程通讯连接