智能家居控制系统

2017-07-25孙元龙济南大学自动化与电气工程学院

数码世界 2017年7期

孙元龙济南大学自动化与电气工程学院

智能家居控制系统

孙元龙济南大学自动化与电气工程学院

本系统采用飞思卡尔公司的MC9S12XS128单片机作为主控制器，设计出一套智能家居控制系统。该系统由光敏电阻模块，LCD显示模块，键盘模块，压力传感器，摄像头等组成。通过单片机的控制，可以实现灯光自动调节，家电防盗，密码锁，摄像头监视等功能，手机或者电脑通过软件可以远程看到摄像头的内容。

单片机灯光调节远程监控防盗

1 背景与意义

随着社会的发展，科技的进步，人们的生活质量越来越高，为了生活的更加方便，智能家居渐渐走入了人们的生活。尤其是在当今繁忙的时代，智能家居显示出愈来愈重要的作用，比如忙碌了一天，在回家的路上便可以设定好家庭的灯光，房间的温度，洗澡水的温度，回到家便可舒适的享受这一切，智能家居给我们的生活带来了极大的便利，使得我们能够从容不迫的面对生活。系统方案设计与主要模块。

2 系统原理框图

3 系统方案

3.1 芯片选择

采用飞思卡尔MC9S12XS128系列芯片，MC9S12XS128是一款针对汽车电子市场的高性能16位单片机，具有速度快、功能强、成本低、功耗低等特点。①总线速度高达40MHZ；②128KB程序Flash和8KB Data Flash，用于实现程序和数据存储，均带有错误校正码（ECC）；③可配置8位、10位或12位ADC，3μs的转换时间；④内嵌MSCAN模块用于CAN节点应用，内嵌支持LIN协议的增强型SCI模块及SPI模块；⑤4通道16位计数器；⑥出色的低功耗特性，带有中断唤醒功能，实现唤醒休眠系统的功能；⑦8通道PWM，易于实现电机控制。适合本设计系统。

3.2 灯光控制

采用灰度传感器，灰度传感器是模拟传感器，灰度传感器利用光敏电阻对不同颜色的检测面对光的反射程序不同，其阻值变化在的原理进行颜色深浅检测。灰度传感器有一只发光二极管和一只光敏电阻，安装在同一面上。在有效的检测距离内，发光二极管发出白光，照射在检测面上，检测面反射部分光线，光敏电阻检测此光线的强度并将其转换为机器人可以识别的信号。

本设计是通过阳光的强度的不同，对光敏电阻的影响不同，进而实现光敏电阻和二极管的分压不同，则二极管的亮度不同，同时用AD来采集光敏电阻两端的电压，达到准确检测的目的。

3.3 密码锁

该套防盗方式设计比较简单，通过单片机预先设定密码，通过与输入密码的比对，来确定门能否打开，基本上没有成本，绝大部分使用软件实现，结合一个矩阵键盘就可完成。

3.4 家电防盗

采用压力传感器来进行家电防盗，正常情况下家电重量一定，传感器测量的数值也是几乎不变的，一旦家电被移动或者搬起，压力传感器的数值就会发生变化

3.5 LCD显示

LCD12864是一种常用的图形液晶显示模块，顾名思义，就是可以在水平方向显示128个点，在竖直方向显示64个点。通过对控制芯片写入数据，可以控制点的亮灭，从而显示字符、数字、汉字或者自定义的图形。

为了节省引脚以及保证电路的简洁性，采用12864串行接法。