智能家居控制系统的设计毕业论文54653.docx

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1、毕业论文（设计计）论文题目：智能家居控制系系统的设计学生姓名：吕倩学 号：09080500123所在院系：电气信息工程学学院专业名称：电子信息科学与与技术届 次：2013届指导教师：解萍淮南师范学院本本科毕业论文文（设计）诚信承诺书1. 本人郑重承诺：所呈交的毕毕业论文（设设计），题目目 是是本人在指导导教师指导下下独立完成的的，没有弄虚作作假，没有抄抄袭、剽窃别别人的内容；2.毕业论文（设设计）所使用用的相关资料料、数据、观观点等均真实实可靠，文中中所有引用的的他人观点、材材料、数据、图图表均已注释释说明来源；3. 毕业论文文（设计）中中无抄袭、剽剽窃或不正当当引用他人学学术观点、思思想和学

2、术成成果，伪造、篡篡改数据的情情况； 4.本人已被告告知并清楚：学院对毕业业论文（设计计）中的抄袭袭、剽窃、弄弄虚作假等违违反学术规范范的行为将严严肃处理，并并可能导致毕毕业论文（设设计）成绩不不合格，无法法正常毕业、取取消学士学位位资格或注销销并追回已发发放的毕业证证书、学士学学位证书等严严重后果； 5.若在省教育育厅、学院组组织的毕业论论文（设计）检检查、评比中中，被发现有有抄袭、剽窃窃、弄虚作假假等违反学术术规范的行为为，本人愿意意接受学院按按有关规定给给予的处理，并并承担相应责责任。 学生（签名）： 日期： 年 月 日目 录前言31 设计概述41.1 设计创创新点41.2 论文概概述4

3、2 总体设计42.1 整体设设计方案42.2 主控芯芯片选择53 硬件系统设设计53.1 主控芯芯片ATmeega1653.2 功能设设计63.3 电源模模块设计93.4 显示模模块103.5 键盘模模块113.6 步进电电机模块113.7 电机驱驱动124 软件设计134.1 原理图图绘制134.2 程序编编译环境145 结论166参考文献188淮南师范学院2013届本科毕业论文智能家居控制系系统的设计学生：吕倩(指指导教师：解解萍)(淮南师范学院院电气信息工工程学院)摘 要：21世世纪是一个信信息化的社会会，它与人们们的生活的关关系也日益紧紧密。信息化化的社会不仅仅改变了人们们的生活方式式

4、，也对传统统住宅提出了了挑战。人们们对家居的要要求早已不只只是物理空间间，更为追求求的是一个安安全，方便，舒舒适的居家环环境。本文详详细介绍了智智能家居控制制系统的设计计，本设计采采用Atmeega16单单片机作为主主控芯片，各各种传感器对对周边环境进进行数据采集集，从而反馈馈给处理中心心，进而对整整个系统进行行实时监控与与控制。其中中对各类传感感器模块进行行了详细的说说明介绍。并并通过软件程程序的设计，设设置了二种工工作模式，既既安防模式和和自动控制模模式。通过软软硬件的设计计与协调工作作，从而保证证整个系统的的完美运行，达达到智能控制制的效果，给给人们带来不不一样的享受受，且能增加加住户的

5、安全全感，使人们们能够全身心心地投入到工工作，从而提提高生活质量量。关键词：Atmmega166；智能家居居；传感器；控制Design of inntelliigent home furniishingg conttrol ssystemmStudentt: Lv Qian(Facullty Addviserr：Xie Piing)(Collegge of electtricall and Inforrmatioon Enggineerring, Huainnan Noormal Univeersityy)Abstracct:Tweenty-ffirst Centuury iss a sooc

6、ietyy of iinformmationn techhnologgy, itts rellationnship with peoplles llife iincreaasinglly cloose.Soocietyy of iinformmationn techhnologgy nott onlyy channged ppeoplees waay of life, but also a chaallengge to the ttradittionall resiidentiial.Peeople on thhe homme furrnishiing allreadyy not just p

7、hysiical sspace requiiremennts, mmore iis thee purssuit oof a ssafe, conveenientt, commfortaable hhome eenviroonmentt.Thiss papeer inttroducces thhe dessign oof inttelliggent hhome ffurnisshing contrrol syystem, thiss desiign usses Attmega116 miccroconntrolller ass the main contrrol chhip, aa variie

8、ty oof sennsors to coollectt dataa on tthe suurrounnding envirronmennt, soo as tto givve feeedbackk to tthe prrocesssing ccenterr, theen carrries on thhe reaal-timme monnitoriing annd conntrol of thhe whoole syystem.The ddetailled deescripption of vaariouss senssor moodule.And tthe deesign of sooftw

9、arre, seet twoo kindds of workiing moode, nnot onnly seecuritty modde andd autoomaticc conttrol mmode.TThrouggh thee desiign annd cooordinaation of sooftwarre andd harddware, so aas to guaraantee the pperfecct opeeratioon of the wwhole systeem, thhe inttelliggent ccontrool efffect, bringg peopple do

10、o not enjoyy the same, and can iincreaase thhe sennse off secuurity of hoousehoolds, enablle peoople tto devvote tthemseelves to woork, sso as to immprovee the qualiity off lifee.Key worrds: Atmegaa16;Intellligentt Home Furniishingg; Sensorr; Controol前言随着科学技术的的不断进步及对生活质量量的要求不断断提高，人们们在选择和使用用电器时，已从单一一

11、功能的家电转向智能能化家电。信信息技术和网网络技术的卓卓越发展，使家用电器的的集中控制和和远程遥控技技术已不再是是幻想。通过信息技术术和家电控制技术术的结合，实现现现代家庭生生活的信息话和自动化，满满足人们不断断提升的生活活要求，使能能够充分的享享受到生活中中去。从现如今数字字化家庭的发展展趋势来看，远远程监控，智智能化的家居居，已将成为为未来的必然然，将在一定定程度上改善善人们的生活活水准1。其实，智能化住住宅小区早在在发达国家得得到实现。譬譬如美国、德国、新加坡、英国国、日本等经经济比较发达达的国家，智智能化家居早被广泛应用于生生活。在19998年，新加加波举办了一场“家用电器与与电子消费

12、品品”国际展览会会，通过现场场模拟，介绍绍了智能家居居系统。整个个系统功能包包括安防报警功能、视频对对讲功能、监控中心功功能、家电自控功能、有线电视与电电话接入以及及智能家居控控制面板等2。利用智能家居控控制器可以提提供多种智能能控制方案，使使家居的主人人更加享受家家庭生活，且且使他们处理理家庭事务，更更快、更方便便。智能家居居系统还可以以提供舒适的的健康环境，通通过配置相应应的传感器可可以有效监视视室内的温度度、湿度和亮亮度，进而控控制空调、窗窗帘和照明系系统的运行，从从而提供更加加适宜的生活活空间。另外外通过各类安安防传感器，提提高了人们及及时发现和处处理紧急情况况的能力33。在智能家居居

13、中配备Innterneet接入功能能后，则家居居的远程监控控能力将更强强，给住户一一种前所未有有的安全感，使使他们更加的的放心去工作作，去生活，从而提高用户的生活质量。根据现代生活对对居住环境的的便捷性、安安全性、舒适适性等方面的的要求，以及及智能家居技技术发展的方向，未来智能家家居的发展趋趋势将会有以以下几大特点点：（1）具有功耗耗低，功能强强大的嵌入式式微处理器，通过嵌入式操作系统平台，使智能家居成为囊括安防、家电控制、数字家庭的智能家居平台4；（2）传输方式式将逐步走向向多网合一，安安防、门禁、抄抄表逐渐采用用统一的以太太网连接。多多网合一将在在一定程度上上降低建设和和维护的复杂杂度，而

14、且提提高了传输的的可靠性；（3）从有线逐逐渐转变为无线。拥有无无限灵活性，流流动性和可扩扩展性的无线线传输，是有有线传输望尘尘莫及的。1 设计概述1.1 设计创创新点多媒体家庭智能能控制系统，结结合了多媒体体数字影院系系统、家庭监监控防盗系统统、家庭背景景音乐系统、灯灯光窗帘控制制系统、家庭庭急救报警系系统、远程控控制系统和自自动节能系统统等系统的功功能优点。通通过手持遥控控、手机等多多种方式进行行控制。采用模块化设计计，可根据不不同的家庭的的习惯采用不不同的组合方方式，使家居居智能实现“DIY”，从而更好好的体现家庭庭特点，体现现不同的生活活理念。符合合人性化设计计，充分体现现了“以人为本”

15、设计理念。1.2 论文概概述论文包括智能家家居整体制作作思路及硬件件外设部分的的介绍与设计计。包括家居居模式的设计计；硬件电路路的设计，主主控芯片中的的比较、选择择；软件算法法包括根据外外围硬件的环环境来控制整整个系统的运运行。其中，第一章为为引言，主要要介绍了智能能家居发展现现状及其应用用前景；第二二章为智能家家居系统方案案的设计，主主要包括主控控芯片的选择择、功能模式式的设计；第第三章为硬件件系统设计，其其中主要介绍绍了硬件电路路设计，各类类传感器的功功用及电源模模块、显示模模块等；第四四章为智能家家居软件系统统设计，包括括智能家居系系统整体设计计流程，并介介绍了整个软软件的编译环环境；第

16、五章章是总结和鸣鸣谢。2 总体设计2.1 整体设设计方案ATmega16单片机控制机械控制报警提醒电源模块显示模块传感器采集键盘控制图1 整体设计计框图本设计采用ATTmega116作为主控控芯片，各种种传感器对周周边环境进行行数据采集，从从而反馈给处处理中心，进进而对整个系系统进行实时时监控与控制制。系统的整体设计计框图如图11所示。2.2 主控芯芯片选择单片机按CPUU的处理能力力分类目前有有4位、8位位、16位、332位，位数数越高的单片片机在数据处处理能力和指指令系统方面面就越强，AAVR、511、PIC都都属于8位机机。8位单片片机由于内部部构造简单、体体积小、成本本低廉，在一一些较

17、简单的的控制器中应应用很广。本本课程设计88位单片机已已满足要求。方案一：采用传传统的8位889C51单单片机作为主主控芯片。551单片机具具有价格低廉廉,使用简单单等特点，但但其运算速度度低，功能单单一，RAMM、ROM空空间小等缺点点。若采用889C51需需要做RAMM，ROM来来扩展其内存存空间，其硬硬件工作量必必然大大增多多。方案二：采用AAVR单片机机作为主控芯芯片，其简便便易学、费用用低廉、低耗耗、保密、II/O口功能能强，且AVVR单片机是是高速嵌入式式单片机，其其内部集成了了AD转换电电路，以及功功能强大的定定时器/计数数器、通讯接接口。综上考虑，选用用ATmegga16单片片

18、机为CPUU最为合适，且且ATmegga16单片片机具有166K的flaash，5112字节的EEEPROMM，满足我们们设计的需求求。3 硬件系统设设计3.1 主控芯芯片ATmeega16ATmega116是基于88位CMOSS微控制器，低低功耗AVRR RISCC结构。得益益于其先进的的指令集及单时时钟周期指令令执行时间，使ATmegga16的数数据吞吐量可可达1MIPPS/MHzz，故可缓解系统统在功耗和处处理速度之间间矛盾5。ATmega116具有166K字节可编编程闪存，5512字节的的EEPROOM，1K字字节的SRAAM，32个个通用I / O端口，32个个通用寄存器器，边界扫描

19、描的JTAG接接口6，支持持片上调试和和编程，三个个具有更灵活活方式的定时器/计计数器（T / C），内内部/外部中中断，可编程程异步串行通通讯，一个通通用串行连接接，8路100bit可选的的ADC，一一个串行端口口和省电模式，模模式可以通过过单片机内部部的寄存器进进行设置选择择。当单片机处于空空闲方式时，CPU不再运运行，但USARTT、SRAM、T / CC、SPI端口口、两线接口、A/D转换换器和中断继继续正常工作作；当单片机处处于掉电模式式时，晶体振振荡器不再振荡，但中断模块以及及复位系统正常常工作，而其他他所有功能都不不再运行；当单片机处于省省电模式时，异步定时时器正常运行，且允许用

20、户保保持一个时间间基准，但其其他功能将停停止运行；当单片机处处于ADC噪声抑抑制模式下，只只有异步定时时器以及ADC正常运运行，其他模块均均休眠，为的的是减少在ADC转换换时产生的开关关噪声；ATmega116拥有C语语言编译器、宏汇编程序序、程序调试器器/仿真器以以及仿真器等一系系列的编程工工具，还会有有评估板等相相应的系统开开发工具77。图2和图3分别别为ATmeega16实实物图和ATTmega116引脚图。 图2 ATmmega166实物图 图3 ATTmega116引脚图3.2 功能设设计3.2.1 双双模式设计为了适应人们高高质量，便捷捷的生活需求求，本系统采采用两种模式式控制，即

21、安安防模式和自自动模式。系统自动控制是是指系统的核核心部分可以以根据外部传传感器所采集集的环境信息息（如温度，光光照等）与用用户设定的可可以使人可以以较为舒适的的之作比较8，然后后根据比较结结果对相应的的设备进行调调节控制，以以保持着个舒舒适的值，为为用户提供一一个良好的温温湿度环境。且且设置了手动动控制模式，人人为的调节环环境变化。而安防模式是指指在主人外出出或对家居设设置了防盗防防火，通过外外部传感器实实时检测是否否有不法人员员进入居室，以以及是否发生生火灾，及时时通知并报警警，达到安全全防火防盗的的效果。3.2.2 温温度控制通过温度传感器器（如图4）采采集当前的温温度信息，送送到采集模

22、块块中进行转换换，由控制中中心进行分析析，通过与预预设值的对比比，决定空调调的开关，使使室温保持在在一个恒定的的范围。同时时为了方便控控制，控制中中心会将采集集到的温度值值发送到液晶晶屏上显示出出来。 图4 温度传感感器DS188B20 图图5 光敏传感器3.2.3 灯灯光控制通过光敏传感器器（如图5）采集当前前光线的值，通过与预设设白天夜晚的的值相比，让控制中心心知道当前的的环境状态，从从而决定是开开灯还是关灯灯，是开窗帘帘还是关窗帘帘。3.2.4 声声音控制声控灯是一种声声控电子照明明装置，由音音频放大器、选选频电路、延延时开启电路路和可控硅电电路组成。它它提供了一种种控制灵敏的的声控灯9

23、9，它采用用人嘴发出约约1秒的控制制信号“嘶”声，即可方方便及时地打打开和关闭声声控照明装置置，并有防误误触发而具有有的自动延时时关闭功能，并并设有手动开开关，使其应应用更加方便便。声控灯由由话筒、音频频放大器、选选频电路、倍倍压整流电路路、鉴幅电路路、恒压源电电路、延时开开启电路、可可控延时开关关电路、可控控硅电路组成成。本次设计通过声声音传感器（如如图6）检测当前是是否有语音命命令，来控制窗帘帘、台灯、音音响的开关等等，从而达到到声控的效果果。 图6 声声音传感器 图7 火焰传感器3.2.5 防防火设计火灾烟雾传感器器是一种在消消防管理、安安全防范系统统中常用的报报警器材，它它工作可靠、体

24、体积小巧，火火灾烟雾传感感器是把烟雾雾信号转换为为电信号，电电路设计时可可以在背后设设计专用的卡卡口以便地固固定在墙体或或者天花板上上，使用时通通过设置在厨厨房、卧室、书书房等的烟雾雾传感器，实时监视各个个房间的状况况，以防火灾灾的发生。若若有火灾发生生，则控制器发发出声光、短信等报警信号，通通知家人及相相关部门及时扑灭灭火灾，保证证家居的安全全。除此之外，我我们还能根据据有人在家与与否，调节烟雾传传感器的灵敏敏度10。本次设计通过火火焰传感器（如如图7）检测室内是是否有异常明明火，若检测测到有异常明明火，则通过过蜂鸣器报警警且控制喷射射阀工作。3.2.6 防防盗设计一般家居防盗设设计包含；两

25、两部分区域的的防护，住宅宅周界防护和和住宅内区域域防护。住宅宅周界防护是是指在住宅门门，房子的窗窗户，窗户上上的玻璃等外外部环境上安安装一些传感感器来检测环环境的变化，达达到保护家居居安全的作用用，例如玻璃璃破碎探测器器；住宅区的的保护是指在在主通道、卧室室、书房、浴浴室安装一检测各各种环境信息息的传感器11，来来保护室内的的安全，诸如如红外探测器器、温度传感感器、烟雾传传感器、震动动传感器等，都都可以帮助居居室主人更好好的管理家居居。本次设计通过人人体红外传感感器（如图88）检测主人外外出后，室内内是在否有人人进入，以及声音传传感器，保险险柜的震动传传感器（如图图9），都可以达达到防盗检测测

26、。若检测到到有异常人员员进入，则会会通过蜂鸣器器报警。 图8 人体红外外感应 图9 震动传感感器3.2.7 功功能设计小结结通过传感器采集集当前环境中中各种信息，送送到采集模块块中进行转换换，处理芯片片对其进行分分析处理。同同时为了方便便控制，控制制芯片会将采采集到的一些些数据发送到到液晶屏上显显示出来。总的来说，各类类传感器起着着感受外界环环境变化的作作用，对整个个系统的运行行至关重要，具具体功能如下下表：表1 各类传感感器功能温度感应，测量温度温度传感器18B20 采集光照，控制灯光光敏传感器 声音控制，声量检测声音传感器模块 提示预警，声音提示蜂鸣器模块模块 防盗系统，震动检测震动传感器

27、模块 安防设备，人体感应HC-SR501人体红外3.3 电源模模块设计1)5V开关电电源稳压器电电路由于本控制系统统单元电路较较多对且对55V电源的要要求比较高。在在本次毕业设设计中,我们选用用了稳压芯片片LM25776完成12V向5V的转变,并让其对ATTmega116控制核心心和其他5VV单元的供电电。我们需要要注意,使用LM25576稳压芯芯片实现开关关电源的转换还要用到到大功率的电电感(1000uH)以及及电容,这些是是高储能能力力所必备的,从而满足单元元电路的供电电需求。LMM2576为为5.0V-3A开关电电源稳压器。如下图所示：图10 5V开开关电源稳压压器电路2)其他电源稳稳压

28、器电路本系统的设计还还涉及到传感感器信号采集集与信号放大大，其中放大大器等部分需需要用到12V电源源，因此根据据设计要求增增加了78112/79112三端稳压压IC提供的的12V电源源，由2200V的交流电电经交流变压压器T降压，变变成12V交交流电，低压压交流电再经经过全桥整流流变成脉动直直流17V左左右为三端稳稳压提供电源源，脉动直流流电经47000u电解电电容和0.11u瓷片电容容滤波，送到到稳压块输入入端，进行稳稳压，然后由由三端稳压输输出端输出12V直流流电压，12V直流流电再由22200u和00.1u电容容进行滤波，输输出比较稳定定的12V直流流电压，给模模块供电源。如下图所示：图

29、11 122V电源稳压压器电路 3.4 显示模模块方案一：采用LLED数码管管显示器。LLED 数码码管亮度高，醒醒目，但是其其电路复杂，占占用资源较多多，显示信息息量较小。方案二：采用汉汉字LCD液液晶显示器。LLCD有明显显的优点：微微功耗、尺寸寸小，超薄轻轻巧、显示信信息量大、字字迹清晰、美美观、视觉舒舒适；可以用用中文LCDD液晶进行菜菜单显示，使使整个控制系系统更加人性性化。基于上面的比较较分析，故采采用LCD作作为显示模块块,而使用Nokiia51100液晶（如图12）的有如下优势势：1)性价比高高，LCD11602可以以显示32个字符，而而Nokiaa5110可可以显示155个汉

30、字，300个字符。Nookia51110裸屏仅仅8.8元，LCD11602一般般15元左右，LCCD128664一般50770元。2)接口简单单，仅8根II/O线即可可驱动，LCCD16022需11根I/O线，LCD112864需需12根。3)速度快，是是LCD122864的20倍，是LCDD1602的的40倍。4)Nokiia51100工作电压3.3V，正常常显示时工作作电流2000uA以下，具具有掉电模式式，适合电池池供电的便携携式移动设备备。 图12 Nokkia51110液晶 图13 矩阵键盘3.5 键盘模模块本次设计选用的的是矩阵式结结构的键盘，其其具有四行四四列（4*44）12，需

31、需要8个IOO口，我们可可以让行线所接单片机的I/O口作作为输出端，而而列线所接的的I/O口作作为输入端。当无按键按下时时，所有的输输入端检测到到的都是高电电平，行线输出低低电平。当有按键按下时，则输入线线就会被拉低低。通过读取输入线的状状态就可得知知是否有按键键按下，这种读读取方法我们们称为扫描法法，这是人们们最常用的矩矩阵键盘判别别方法。矩阵键盘原理仿仿真图如图113，具体扫扫描过程如下下：1）确定是否有有按键按下，初初始化所有行行y0-y33为低水平，然然后检测列线的状态。若若有一列是低低电平，则表示键盘有有键按下，且且按下的键位于于低电平线与与4根行线相相交叉的4个按键之中中。如果所有

32、有的列线都没有低电电平，则键盘上无按键键按下。2）确定闭合键键的具体位置，确认方法是依次让让行线置为低低电平，即在一一个线为低电电平时，其他线均为为高电平。在确定定一个线的位位置为低电平后，然后后检测每行的的电平状态。如如果某列为低低电平，则该列与此此低电平行线线交叉处的按按键，即为闭闭合键。3.6 步进电电机模块本窗帘电机采用用四相步进电电机，其使用用单极性直流流电源供电13。只只要获得正确确的时序电流流，步进电机机就可以正常常运转。图14是四相步步进电机工作作原理图：图14 四相步步进电机步进进原理图初识时，单刀开开关SB连通电源，而SA、SC、SD断开，B相相电磁和转子00、3号齿轮轮相

33、对齐，此时，转子的的1、4号齿齿轮则会与CC、D相绕组组的电磁极产生生错位，2、55号齿轮则会会与D、A相相绕组的电磁极产生生错位。当单刀开关SCC连通电源时，SB、SA、SD断开，此时C相绕组组的电磁力和1、44号齿之间电电磁力开始作用，使使得转子开始转动，11、4号齿轮轮和C相绕组组的电磁极对齐。但但0、3号齿轮轮与A、B相相绕组电磁极极就会产生错位，2、55号齿轮就与A、D相绕绕组的电磁极产生生错位。同理，ABCCD四相绕组组依次轮流供电电，由于0至5号号齿轮的之间间的错位，转转子就会依次次顺着ABCCD方向运转转。四相步进电机一一般有三种工工作模式：单单四拍、双四四拍、八拍三三种，它们

34、是是根据电流时时序的不同来划分分的。单四拍拍的步距角与双双四拍的一样样14，且双四拍的转转动力矩大，单四拍和双四拍的步步距角是八拍模式下的两倍，故八拍模式拥有有保持高转动动力矩和高控制精度度的双优点。单四拍、双四拍拍与八拍工作作模式的电源通通电时序与波波形分别如图图15所示：图15 电机工工作时序与波波形3.7 电机驱驱动本设计的电机驱驱动采用ULLN20033，ULN20003是高压压大电流达林林顿晶体管阵阵列系列产品品,具有电流流增益高、工工作电压高、温温度范围宽、带带负载能力强强等特点115,适应应于各类要求求高速大功率率驱动的系统统。且广泛用用于单片机、仪仪器仪表、PPLC等现代代工业

35、生产中中。在工作电电压为5V时时，可直接与与TTL和CCMOS电路路连接，即可直接驱动动继电器等负负载。ULNN2003输输入为5V的TTL电平平，且输出电压可达500V，以及灌电流流可达5000mA。需要注意的是，在使用ULN2003时，为了让这个二极管起到续流作用，必须将COM引脚（pin9）接在负载的供电电源上，只有这样才能够形成续流回路，这是因为ULN2003是集电极开路输出。ULN2003内部结构图如图16：图16 ULNN2003内内部结构图4 软件设计4.1 原理图图绘制Altium Desiggner 66是Altiium公司PProtell系列软件基基于Winddows平台台

36、的最新产品品15，是是Altiuum公司总结结了多年的技技术研发成果果，是对Prrotel 99 SEE以及Prootel DDXP不断修修改、扩充新新设计模块和和多次升级完完善后的产物物。Altiium Deesigneer 6是完完全一体化的的电子产品开开发系统下的的一个版本。AAltiumm Desiigner 6是将设计计流程、集体体化PCB设设计、可编程程器件设计和和基于处理器器设计的嵌入入式软件开发发功能整合在在一起的电路路设计系统。Altium Desiggner 66除了全面继继承包括Prrotel 99SE、PProtell DXP在在内的先前一一系列版本的的功能和优点点外，

37、还增加加了许多改进进和很多高端端功能。该平平台拓宽了板板级设计的传传统界面，全全面集成了FFPGA设计计功能和SOOPC设计实实现功能，从从而允许工程程设计人员能能将系统设计计中的FPGGA与PCBB设计及嵌入入式设计集成成在一起116。由于Altiuum Dessignerr 6在继承承先前Prootel软件件功能的基础础上，综合了了FPGA设设计和嵌入式式系统软件设设计功能，AAltiumm Desiigner 6对计算机机的系统需求求比先前的版版本要高一些些。 图17和图188分别为在AAltiumm Desiigner 6平台上绘绘制的ATmmega166原理图和PPCB图。图17 A

38、Tmmega166原理图 图18 ATmmega166 PCB图图4.2 程序编编译环境4.2.1 IICCAVRR软件ICCAVR软软件是一种符符合ANSII标准的C语语言来开发MMCU（单片片机）程序的的一个工具，功功能合适、使使用方便、技技术支持好，它它主要有以下下几个特点：1.拥有工程管管理以及编辑辑器的集成开开发环境（IIDE）；2.源文件被组组织成项目工工程中，文档档的编辑和工工程的构造都都是在项目工工程中完成的的，编译的错错误会在在状态窗窗口中显示，且当你点击一一个编译错误误时，光标则会自动跳到到该行的错误误；3.该编译软件件可以直接生成HEX格式的烧写文文件（大多数数编程器都支

39、持HEX格式的的文件，可以以直接下载到到芯片中使用用）和符合 AVRSttudio的的调试文件(COFF格格式)177。4.一个纯322位的程序，可可在 Winn 95、WWin 988、Win ME、Wiin NT、WWin 20000、Wiin XP和和Win 77等环境下运行行。下图为ICCAAVR编译环环境界面：图19 ICCCAVR编译译环境4.2.2 PProgissp ISPP下载软件：Progispp ISP具具有以下特性性：1）支持持所有的AVVR芯片的编编程，支持AAT89S551,AT889S52；2）自定义串串口的下载编编程器的支持持；3）USBAASP下载器的支持；4

40、）自定义编编程熔丝信息息的支持；5）支持高压压下载器；6）支持脱机机下载器实现现脱机下载；7）支持命令令行模式，可以直直接嵌入其他他IDE中使使用；绿色软件，无无需安装，占占用资源少；8）支持自定定义汉化信息息提示；9）支持工程程管理-可可以将所有的的配置数据与与编程数据打打包为单一文文件。图20为proogisp的的主界面：图20 Proogisp 主界面4.3 整体设设计功能通过按键选择工工作模式：1.自动,检测测光照强度，自自动控制窗帘帘的拉伸；检检测光照强度度，自动控制制台灯的亮灭灭；检测声音音，控制台灯灯的亮灭；2.安防,检测测是否有火焰焰产生，蜂鸣鸣器报警；检检测是否有异异常声音产

41、生生，蜂鸣器报报警；检测是是否有外来人人员进入，蜂蜂鸣器报警；设计功能流程图图如下：环境是否变暗开始按键选择模式返回是否有异常火焰安防模式火焰传感器蜂鸣器报警光传感器电机工作，拉到窗帘台灯亮灭声音传感器是否有声音自动模式图21 功能流流程图5 结论通过本次毕业设设计，基本完完成了预期的的设计模式（自自动模式与按按键模式）。整整个设计都在在液晶55110下显示，如如图22。整个系统的检测测控制都取决决于我们的传传感器模块，它它们主要由声声音传感器、红红外传感器以以及光敏传感感器组成。在在这些传感器器的实时监测测下，完成了了我们的整个个系统的运转转，使主控芯芯片能够得到到快速且准确确的外界信息息。

42、设计的传传感器模块如如图23。图22 液晶显显示界面图23 传感器器模块本次设计为了模模拟显示的窗窗帘，此次选选择细线上挂挂几个物体来来担当窗帘的的角色，用步步进电机来控控制窗帘的收收缩。实际测测试效果明显显，能够根据据环境中光照照等信息，来来控制窗帘开开关，实物图图如下：图24 步进电电机控制窗帘帘模型通过几个月的不不断学习与设设计，本次的的智能家居设设计实现了光光照强度检测测、声音检测测以及红外烟烟雾检测，并并达到了自动动控制窗帘拉拉伸，自动控控制台灯亮灭灭的效果。且且在安防模式式中，能够实实时检测家居居环境，如有有异常，且会会报警提醒。参考文献1 王鹏.基于网络数数据终端的家家庭智能控制

43、制系统D.西安工业业学院,20003. 2 唐苹.一种基于以以太网的嵌入入式数字监控控系统J.安防科技技,20088,(9):23-255.3 郭凯杰杰.智能家居居的人性化设设计D.同济大学电电子与信息工工程学院,22008. 4 张可.家居服务器器应用支撑层层数据管理中中心的研究与与实现D.南京理工工大学,20007.5 张磊磊磊.嵌入式WWeb Seerver智智能家居控制制器的研究及及实现D.西安科技技大学,20008.6 刘承磊磊.基于Weeb的智能家家居控制器的的设计与实现现D.山山东农业大学学,20099.7 徐振方方,孟艳花,王艳等.基基于AVR单单片机的LEED显示屏控控制系统

44、的研研究J.照明工程学学报,20110,21(2):777-80.8 罗晓芬芬.基于AVVR单片机的的配电变压器器保护装置研研制D.广西大学,2009.9 王娅.基于脑机接接口技术的偏偏瘫辅助康复复系统的研制制D.天天津大学,22005.10 宁志志超.基于AATmegaa16的六自自由度果实采采摘机械手控控制系统的设设计D.东北农业大大学,20110.11 王玉玉红.基于面面阵CCD运运动目标的识识别与跟踪研研究D.南京林业大大学,20008.12 郭建建勋.智能住住宅系统实现现方案研究D.大连连理工大学,2007.13 武全全力.某超高高层建筑智能能系统技术简简介J.建筑电气,2010,2

45、9(z11):67-72.14 闫根根弟,刘志成成,刘慧林等等.基于ATTmega116防火卷帘帘电气控制箱箱的设计JJ.自动化化技术与应用用,20122,31(99):87-91.15 王桃桃芬.迎宾机机器人伺服执执行机构设计计D.重重庆大学,22009.16 王博博.基于FiigBee无无线组网技术术的智能家居居系统设计D.西安安电子科技大大学,20112.17 甘能能.浅议智能能家居控制系系统J.中小企业管管理与科技,2010,(30):292.23附录1：名称数量HC-SR5001人体红外感应模模块1火焰传感器1光敏传感器1声音传感器1有源蜂鸣器1双12V变压器器1稳压芯片78005/781125继电器1步进电机28BBYJ-4881LCD液晶5111014X4矩阵键盘盘1ULN20033电机驱动1电阻若干电容若干杜邦线若干部分器件清单附录2：智能家居控制系系统整体图 Mega166最小系统 电源源模块致谢转眼大学生活就就进入到了尾尾声，而在这这时我也完成成了自己的毕业业设计。毕业业设计对任何何一个毕业生