电子毕业设计-智能家电控制系统.doc

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1、电子毕业设计-智能家电控制系统.txt人生重要的不是所站的位置，而是所朝的方向。不要用自己的需求去衡量别人的给予，否则永远是抱怨。 本文由hya1217贡献 pdf文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。 基于单片机及 PC 机的智能家电控制器 摘 要 本系统采用单片机 AT89C51 为控制核心，以电脑作为上位机，实现在电 脑上自动控制 8 路家电的开关状态，单片机嵌入式系统亦可以通过按键控制 家电的开关。硬件部分包括单片机最小系统，串口通信、液晶显示界面三大 部分。 最小系统部分单片机选用了 AT89C51 单片机， 串口选用 232 电平转 TTL

2、电平的 MAX232 芯片，进行电平转换。液晶选用 128X64 点阵的液晶模块。本 系统显示直观，控制方便。 软件部分应用单片机 C 语言实现了本设计的全部控制功能，包括基本 的按键处理，状态指示，液晶显示等。上位机利用 VB 编写了友好的人机界 面，可以通过鼠标实时操作控制家电的开关状态。实现了家电集中智能化控 制，方便，可靠 。是今后家电智能化控制的一个集成方向。 关键词 单 片 机 ， 12864 点阵，矩阵键盘，串口通信 目 录 摘 要- 1 关键词- 1 1 绪论- 3 1.1 1.2 1.3 1.4 2 智能家居的概念 - 3 智能家居的功能 - 3 智能家居的发展前景 - 6

3、本课题的目标及设计思路 - 6 - 系统方案论证与选型 - 7 2.1 电器智能控制系统结构框图 - 7 2.2 软件介绍 - 8 2.2.1 Keil 简介- 8 2.2.2 Proteus 简介 - 8 2.3 关键元器件介绍 - 9 2.3.1 AT89C52 单片机- 9 单片机系统简介 - 9 2.3.2 3 系统硬件简述 - 11 3.1 单片机简述 - 11 3.1.1 AT89C52 概述 - 11 3.1.2 AT89C52 特性 - 11 3.2 串口通信简介 - 12 3.3 51 单片机与 PC 机的串口通信 - 13 - 4 系统硬件设计- 13 4.1 单片机系统框

4、图 - 13 4.2 稳压直流电源设计 - 14 4.3 矩阵键盘的设计 - 15 4.3.1 键连击现象的克服和处理 - 16 4.4 液晶显示驱动电路的设计 - 17 4.4.1 原理图设计- 17 4.4.2 液晶显示的原理分析 - 18 - 5 系统仿真 - 19 5.1 5.2 5.3 5.4 仿真原理图 - 19 主程序流程图 - 20 键盘扫描及 LED 状态处理流程图 - 21 串口中断服务流程图 - 22 - 6 7 8 9 设计总结 - 23 致 谢- 23 - 参考文献 - 24 附录- 25 9.1 9.2 9.3 9.4 9.5 附录 1：整机系统原理图 - 25 附

5、录 2：PCB 图 - 26 附录 3：PCB 三维效果图 - 27 附录 4：实物图 - 28 附录 5：上位机控制界面 - 29 - 1 绪论 1.1 智能家居的概念 现在随着智能小区的大行其道，大家对于小区的智能化已经不再陌生：进小 区大门（或楼栋门）要刷卡；有人按门铃不但可以与其对话，而且更能看到对方 的样貌；小区里各重要位置都有电子眼时实监控；一旦有人非法入侵设防区域， 控制台会立刻收到报警信号 但当问起智能家居与智能小区有什么异同时，很多人把它跟智能小区混淆在 一起。 有不少人都误以为智能家居只不过是把这些功能简化了装进每个家庭里而 已，并没有什么本质上的区别。 事实上，虽然这些安

6、防系统的功能确实是智能家居所具备的，但这些只不过 是智能家居众多功能中的一小部分而已，它还包括了家庭里面的家居布线、智能 照明、背景音乐、场景控制、电动窗帘控制、无线遥控控制、集中控制所等众多 功能，这些都是智能小区所无法比拟的。 智能家居不是微缩了的智能小区，智能小区里的住宅也不一定就是智能住 宅。 1.2 智能家居的功能 从技术上讲，智能家居所要实现的主要的功能有： （1） 对白色家用电器和其他设备的控制、调节和监测，比如微波炉、洗衣 机、灯光、电动窗帘、防盗报警器、自动门烟雾探测器、有害气体检测装置、温 度和湿度控制器、风量调节器、各种手动的开关和遥控器等。 （2） 沟通黑色家电和其他视

7、频设备之间以及与外部世界之间的信息通道， 其中包括：台式/手持计算机、电视、录/摄像机、VCD/DVD 和数码照相机等；同 时还可以实现对它们的控制和监测。 （3） 通过对外的接口，实现远程控制和信息交换，如：电话线、有线电视 电缆、市电电源线、双绞线和无线通讯方式等。 上面提到的功能中，牵涉到了各种信息，例如电灯等家电设备、计算机等信 息设备。这么多设备信息，智能家居是如何区分和控制的呢？让我们看看智能家 居的组成和各部分的特点。 智能家居从信息流介质上看，具体可分为两大部分： 1. 控制网络 如智能家居的基本结构图中右半部分所示，它主要是控制家庭中各种设备的 运行状况，如电灯的灭/亮和亮度

8、控制，空调的启/停以及温度和风量的控制，家 庭安防系统的讯号采集和执行，各种开关量的输入，电动窗帘的开启/关闭控制， 室内各种物理量的探测（如温度、湿度，各种气体含量等） ，四表（煤气表、电 表、水表和暖气的热量表）数据的输出与指示等。 控制网络的特点是：在这个网络上传输的信息主要是控制信息以及一些物理 量的参数。信号的频率相对比较低，因此传输的速率可以比较低，一般在数十 Kbps 就可满足要求，但是信息传输的可靠性要求比较高。这是因为它传输的信 息是各种设备的控制信息，它的错误不仅可能导致设备的非正常工作，而且可能 导致设备的损坏。因此控制网络在技术上主要解决的问题是传输的可靠性。 2. 信

9、息网络 在图中其它部分我们统称其为信息网络，它连接的设备有计算机、电视、音 响系统，录像机、数码相机以及手机等等。 在信息网络上传输的主要是音频和视频信号，它们的频率带宽一般要高达数 兆赫兹，因此要求信息网络上的信息传输速率比较高，普遍应达到 10 Mbps 以 上。但相对说来，它的可靠性要求没有控制信息那么高。因为视音频信息在传输 的前后都有一定的处理(如信号的压缩和编码/解压缩和解码)，这些处理都有一 定的容错能力，而且即使有瞬时的错误，也只是影响瞬时的声音或图像的错误， 而对设备以后的运行几乎没有影响。 因此信息网络在技术上需要解决的主要问题 是传输速率（即带宽） ，即在可能的条件下，尽

10、可能提高信息网络的带宽。 下面为提高网络带宽的几种常见方法： 1. 总线耦合器（BCUBus Couple Unit） 这是将家用电器/设备连接成一个网络的关键部分， 也是网络总线与家用设 备之间的纽带。它的主要作用首先是在各个 BCU 之间实现信息的交换，实现对家 用设备的信号的获取（输入）或控制信号的输出。BCU 对信息进行处理，并确定 信息是否要经总线或其它 BCU 作传送。此外，由于每个 BCU 可以连接多个家用设 备，因此它还需要确定信息的来源。 2. 家电控制信号的驱动部分 BCU 无论在输入驱动的电压还是在输出电流驱动能力上都是很有限的，驱 动部分就是要将 BCU 输出的控制信号

11、“放大”到足以驱动家用电器的能力， 同时 也应将输入的微弱信号“放大”到 BCU 能够认可和接收的水平。 3. 家用电器 这是智能家庭中实际使用的设备。它与目前家庭使用的设备不同之处是： 它们更具有灵活性，并应配置可以与 BCU 连接的相应的接口。一般原来只有开/ 关状态的家用设备（如微波炉、电饭煲等）几乎不用做太大的变动；而原来具有 多种功能调节的家用设备 （如电视可调音量、 频道； 空调可调温度、 风向及方向； 音响系统可调音量、音质及自动换盘等） ，则应由家用设备厂家做较大的变动， 即每个家电应增加一个与 BCU 连接的接口， 以便可以接收来自 BCU 的控制信号 （以 替代原遥控器的控

12、制作用）和向 BCU 送出自己的工作状态信号，以便监测。 4. 通用遥控器 在一个智能家庭控制网络上的任何家用设备只需要通过一个唯一的遥控 器，就可以实现对它们的控制和监测。也就是说不仅可以控制家用设备的工作如 设备的启/停、工作状态和参数的改变等，还可以通过遥控器进行监控，例如看 到室内的温度，查看卫生间的灯是否已经关断，热水器是否还在加热。也就 是说，这里的遥控器与家用电器的信息交换是可以双向进行的，而现在家中的遥 控器只是具有单向的控制作用，而没有逆向的监测功能。 5. 电话接口 这里的电话接口与家中的遥控器有异曲同工的作用，只是遥控器是在家中 的近距离的控制与监测，而电话模块可以让电话

13、/手机在远距离作控制与监测。 6. 家庭网关 家庭网关是智能家庭网络上的一个重要部分，它是将单个家庭网络与外部 世界（如局域网、Internet 网或智能小区的子网络）沟通起来的关键部件。家 庭网关的设置，就象现在的计算机上了网络一样，可以到各个网站上去浏览各种 信息，可以收/发 Email 等，同时也可以通过远程已经连接到 Internet 上的计算 机来控制和监测家庭中各种设备。 1.3 智能家居的发展前景 技术，是智能家居的神经 。在未来的一个完善的数字家庭中，将体现出当 前各种高技术的综合集成。因为要构成一个真正意义上的智能化家庭，必定是各 个学科的技术的交叉。因此要想构建一个真正的职

14、能家居，需要多个行业、各家 IT 厂商进行支撑。 1.4 本课题的目标及设计思路 本课题拟设计一个家电智能化控制系统，基于单片机技术及计算机技术 。 在本系统中，以 LED 模拟待控制的 8 路家电，比如电视，空调，洗衣机等。在显 示屏上，显示 LED 灯的状态，模拟家电的开关状态 。 本系统仅是对智能家居系统中家电智能化控制作一个初步的探索， 以及理论 分析。供有兴趣者参考，期望达到抛砖引玉的功用。 2 系统方案论证与选型 2.1 电器智能控制系统结构框图 电 器 1 电 器 2 电 器 3 电 器 4 电 器 5 电 器 6 电 器 7 电 器 8 PC 机 设备总开关 LCD 显示器 键

15、1 键2 键3 键4 键5 键6 键7 键8 P1 口 灯1 （ ） 单 片 机 MCU P0 口 图 2-1 设计思路框图 232 串 口 灯2 灯3 灯4 灯5 灯6 灯7 灯8 LCD 显示每一个灯的状态,PC 机上亦有相应的显示界面，与 LCD 同步显示家电的开关 状态。 2.2 软件介绍 2.2.1 Keil 简介 单片机开发中除必要的硬件外，同样离不开软件，我们写的汇编语言源程 序要变为 CPU 可以执行的机器码有两种方法，一种是手工汇编，另一种是机器汇 编，目前已极少使用手工汇编的方法了。机器汇编是通过汇编软件将源程序变为 机器码，用于 MCS-51 单片机的汇编软件有早期的 A

16、51，随着单片机开发技术的 不断发展，从普遍使用汇编语言到逐渐使用高级语言开发，单片机的开发软件也 在不断发展，Keil 软件是目前最流行开发 MCS-51 系列单片机的软件，这从近年 来各仿真机厂商纷纷宣布全面支持 Keil 即可看出。Keil 提供了包括 C 编译器、 宏汇编、连接器、库管理和一个功能强大的仿真调试器等在内的完整开发方案， 通过一个集成开发环境（uVision）将这些部份组合在一起。运行 Keil 软件需要 Pentium 或以上的 CPU，16MB 或更多 RAM、20M 以上空闲的硬盘空间、WIN98、NT、 WIN2000、WINXP 等操作系统。掌握这一软件的使用对

17、于使用 51 系列单片机的爱 好者来说是十分必要的，如果使用 C 语言编程，那么 Keil 几乎就是你的不二之 选（目前在国内你只能买到该软件、而你买的仿真机也很可能只支持该软件） ， 即使不使用 C 语言而仅用汇编语言编程，其方便易用的集成环境、强大的软件仿 真调试工具也会令你事半功倍。 2.2.2 Proteus 简介 Proteus 组合了高级原理布图、 混合模式 SPICE 仿真,PCB 设计以及自动布 线来实现一个完整的电子设计系统。ISIS 是 Proteus 系统的中心,它远不仅是一 个图表库。Proteus 的 ISIS 是一款 Labcenter 出品的电路分析实物仿真系统，

18、 可仿真各种电路和 IC，并支持单片机，元件库齐全，使用方便，是不可多得的 专业的单片机软件仿真系统。它是具有控制原理图画图的外观的超强的设计环 境。无论用户的要求是快速实现复杂设计的仿真以及 PCB 设计,还是设计精美的 原理图以供出版，ISIS 是您的最好工具。 该软件的特点： 全部满足我们提出的单片机软件仿真系统的标准， 并在同类产品中具有 明显的优势。 具有模拟电路仿真、数字电路仿真、单片机及其外围电路组成的系统的 仿真、RS 一 232 动态仿真、1 C 调试器、SPI 调试器、键盘和 LCD 系统仿真的功 能；有各种虚拟仪器，如示波器、逻辑分析仪、信号发生器等。 目前支持的单片机类

19、型有：68000 系列、8051 系列、AVR 系列、PIC12 系列、PIC16 系列、PIC18 系列、Z80 系列、HC11 系列以及各种外围芯片。 支持大量的存储器和外围芯片。 总之该软件是一款集单片机和 SPICE 分 析于一身的仿真软件，功能极其强大 ，可仿真 51、AVR、PIC。 2.3 关键元器件介绍 2.3.1 AT89C52 单片机 本设计由于要求必须使用单片机作为系统的主控制器,而且以单片机为主控 制器的设计，可以容易地将计算机技术和测量控制技术结合在一起，组成新型的 只需要改变软件程序就可以更新换代的“智能化测量控制系统” 。这种新型的智 能仪表在测量过程自动化、测量

20、结果的数据处理以及功能的多样化方面，都取得 了巨大的进展。 再则由于系统没有其它高标准的要求， 又考虑到本设计中程序部分比较大， 根据总体方案设计的分析，设计这样一个简单的的系统，可以选用带 EPROM 的单片机，由于 应用程序不大， 应用程序直接存储在片内， 不用在外部扩展存储器， 这样电路也可简化。 INTEL 公司的 8051 和 8751 都可使用，在这里选用 ATMEL 公司生产的 51 系列单片机的 AT89C52 单 片机。 2.3.2 单片机系统简介 单片机最小系统， 或者称为最小应用系统,是指用最少的元件组成的单片机 可以工作的系统。 对 51 系列单片机来说,最小系统一般应

21、该包括：单片机、晶振电路、复位 电 路 。 下 面 给 出 一 个 51 单 片 机 的 最 小 系 统 电 路 图 （ 图 1 ）： 图1 2 详细说明如下： 复位电路: 由电容串联电阻构成，由图并结合电容电压不能突变的性质，可以知道，当系统一 上电，RST 脚将会出现高电平，并且，这个高电平持续的时间由电路的 RC 值来决定。典型 的 51 单片机当 RST 脚的高电平持续两个机器周期以上就将复位， 所以， 适当组合 RC 的取值 就可以保证可靠的复位。一般教科书推荐 C 取 10u，R 取 10K。原则就是要让 RC 组合可以在 RST 脚上产生不少于 2 个机周期的高电平。至于如何具体

22、定量计算，可以参考电路分析相关 书籍。 （2）晶振电路： 典型的晶振取 11.0592MHz(因为可以准确地得到 9600 波特率和 19200 波特率,用于有串口通讯的场合)/12MHz(产生精确的 uS 级时歇,方便定时操作)，在本电路 中，取 12M。 （3） 单片机：一片 AT89S51/52 或其他 51 系列兼容单片机。对于 31 脚(EA/Vpp)， 当接高电平时， 单片机在复位后从内部 ROM 的 0000H 开始执行;当接低电平时,复位后直接从 外部 ROM 的 0000H 开始执行。 单片机的共 40 个引脚功总共 40 个脚，电源用 2 个(Vcc 和 GND)，晶 振用

23、 2 个，复位 1 个，EA/Vpp 用 1 个，剩下还有 34 个。29 脚 PSEN，30 脚 ALE 为外扩数据/ 程序存储器时才有特定用处，一般情况下不用考虑，这样，就只剩下 32 个引脚，它们是： P0 端口 P0.0 - P0.7 共 8 个； P1 端口 P1.0 - P1.7 共 8 个； P2 端口 P2.0 - P2.7 共 8 个； P3 端口 P3.0 - P3.7 共 8 个； 3 系统硬件简述 3.1 单片机简述 由于此单片机应用在家用遥控器上，所以本设计选用了低功耗、低价格、小 管脚(28 脚)的 AT89C52 单片机。 3.1.1 AT89C52 概述 AT8

24、9C52 是美国 ATMEL 公司生产的低电压，高性能 CMOS 8 位单片机，片内含 8k bytes 的可反复擦写的只读 程序存储器（PEROM）和 256bytes 的随机存取数据存储器 （RAM） ，器件采用 ATMEL 公司的高密度、非易失性存储技 术生产， 与标准 MCS51 指令系统及 8052 产品引脚兼容， 片内置通用 8 位中央处理器（CPU）和 Flash 存储单元，功能强大 AT89C52 单片 机适合于许多较为复杂控制应用场合 3.1.2 AT89C52 特性 AT89C52 主要功能特性表 兼容 MCS51 指令系统 32 个双向 I/O 口 8k 可反复擦写(10

25、00 次） Flash ROM 256x8bit 内部 RAM 3 个 16 位可编程定时/计数器中断 时钟频率 0-24MHz 2 个串行中断 2 个外部中断源 2 个读写中断口线 低功耗空闲和掉电模式 可编程 UART 串行通道 共 6 个中断源 3 级加密位 软件设置睡眠和唤醒功能 3.2 串口通信简介 RS232 串口针脚定义 9 针接口针脚定义： Pin 1 Carrier Detect) Pin 2 Pin 3 Pin 4 Pin 5 Pin 6 Pin 7 Pin 8 Pin 9 RXD TXD DTR GND DSR RTS CTS RI Received Data Trans

26、mit Data Data Terminal Ready Signal Ground Data Set Ready Request To Send Clear To Send Ring Indicator CD Received Line Signal Detector (Data 9 芯 信号方向来自 缩写 描述 1 调制解调器 CD 载波检测 2 调制解调器 RXD 接收数据 3 PC TXD 发送数据 4 PC DTR 数据终端准备好 5 GND 信号地 6 调制解调器 DSR 通讯设备准备好 7 PC RTS 请求发送 8 调制解调器 CTS 允许发送 9 调制解调器 RI 响铃指示器

27、 3.3 51 单片机与 PC 机的串口通信 串口通讯对单片机而言意义重大， 不但可以实现将单片机的数据传输到电脑 端，而且也能实现电脑对单片机的控制，比如你可以把写入单片机的数据码显示 在电脑上，如可以使用一个按键，当按下它时使某一个字母如：AA，通过单片机 的串口将它发送到电脑上显示，起到仿真器的某些功效，站长在开发数据采集设 备时就是通过串口来检查数据正确与否的。 51 单片机有一个全双工的串行通讯口，所以单片机和电脑之间可以方便地 进行串口通讯。进行串行通讯时要满足一定的条件，比如电脑的串口是 RS232 电 平的，而单片机的串口是 TTL 电平的，两者之间必须有一个电平转换电路，我们

28、 采用了专用芯片 MAX232 进行转换，虽然也可以用几个三极管进行模拟转换，但 是还是用专用芯片更简单可靠。我们采用了三线制连接串口，也就是说和电脑的 9 针串口只连接其中的 3 根线：第 5 脚的 GND、第 2 脚的 RXD、第 3 脚的 TXD。这 是最简单的连接方法， 但是对我们来说已经足够使用了， 电路如下图所示， MAX232 的第 10 脚和单片机的 11 脚连接，第 9 脚和单片机的 10 脚连接，第 15 脚和单片 机的 20 脚连接。 为了能够在电脑端看到单片机发出的数据， 我们必须借助一个 WINDOWS 软件 进行观察，这里我们利用一个免费的电脑串口调试软件。 4 系

29、统硬件设计 4.1 单片机系统框图 时钟电路 CPU AT89C 52 键盘电路 状态指示灯 复位电路 液晶显示器 AT89C52 单片机最小系统 由复位电路、电源电路及单片机构成。单片机的 时钟信号用来提供单片机片内各种操作的时间基准， 复位操作则使单片机的片内 电路初始化，使单片机从一种确定的初态开始运行。 单片机的时钟信号通常用两种电路形式得到：内部振荡方式和外部振荡方 式。在引脚 XTAL1 和 XTAL2 外接晶体振荡器(简称晶振)或陶瓷谐振器，就构成了 内部振荡方式。由于单片机内部有一个高增益反相放大器，当外接晶振后，就构 成了自激振荡器并产生振荡时钟脉冲。 当 MCS-5l 系列

30、单片机的复位引脚 RST(全称 RESET)出现 2 个机器周期以上的 高电平时，单片机就执行复位操作。如果 RST 持续为高电平，单片机就处于循环 复位状态。根据应用的要求，复位操作通常有两种基本形式：上电复位和上电或 开关复位。上电复位要求接通电源后，自动实现复位操作。 上电或开关复位要求电源接通后， 单片机自动复位， 并且在单片机运行期间， 用开关操作也能使单片机复位。单片机的复位操作使单片机进入初始化状态，其 中包括使程序计数器 PC0000H，这表明程序从 0000H 地址单元开始执行。 系统复位是任何微机系统执行的第一步， 使整个控制芯片回到默认的硬件状 态下。51 单片机的复位是

31、由 RESET 引脚来控制的，此引脚与高电平相接超过 24 个振荡周期后，51 单片机即进入芯片内部复位状态，而且一直在此状态下等待， 直到 RESET 引脚转为低电平后，才检查 EA 引脚是高电平或低电平，若为高电平 则执行芯片内部的程序代码，若为低电平便会执行外部程序。 4.2 稳压直流电源设计 本系统设计为 5V 直流稳压电源给系统供电，AC220 市电经 220V9V 变压器 变压，然后经桥式整流电路，再经电容滤波电路，经 7805 稳压管稳压，再进行 二次滤波，输出较稳定的 5V 电压，给本系统供电。 流程图如下图所示： AC220V 交流电 降压 整流 滤波 稳压 滤波 本系统在实

32、际制作过程中，基于成本考虑，本设计未做电源这一部分，而是 用 USB 连接线，代替了电源的制作。因电脑现已非常普及，从电脑的 USB 口取 5V 电源，亦非常方便。 4.3 矩阵键盘的设计 矩阵按键部分由 8 个轻触按键，单片机的 P2 口检测及按键状态，并记录相 应的键值，指示相应的指示灯亮，并同步把相应信息通过串口传给 PC 机。 键盘的硬件电路如图 2-2 所示： 图 2-2 键盘硬件图 指示灯硬件图 4.3.1 键连击现象的克服和处理 当我们按下某个键时，对应的功能便会通过键盘分析程序得以执行，如果在 操作者释放之前， 对应的功能多次执行， 如同操作者在连续不断的操作该键一样， 这种现

33、象就称为连击。连击先可用图 4-2-3 所示流程图的软件方法来解决：当某 个键按下时，首先进行软件去抖处理，确认键被按下后，便执行与该键相对应的 功能，执行完后不是立即返回，而是等待键释放之后再返回，使每一次按键只被 响应一次，从而达到避免连击的目的。 如果把连击现象加以利用，有时会给操作者带来便利。例如在某些仪器中。 因设计的按键很少，没有安排 09 数字键，只设置了一个调整键，这时需要采 用加 1（或者减 1）的方法来调整有关参数，但当调整量较大时就需要多次按键， 使操作者很不方便。如果允许存在连击现象，我们只要按住键不放，参数就会不 停的加 1（或者减 1） ，会让操作比较方便、快捷。具

34、体实现流程图如图 4-2-3 所 示，其中加入的延时环节是为了控制连击的速度。 读键 读键 延时去抖 延时去抖 执行 执行 等键释放 延时 图 4-2-3 键连击现象的处理 图 4-2-3 键连击现象的合理利用 4.4 液晶显示驱动电路的设计 4.4.1 原理图设计 4.4.2 液晶显示的原理分析 液晶显示的原理是采用的有机化合物，在电压的作用下，使化合物的排列发 生偏转，从而使光的折射角发生偏转，造成透射的程度不同，从而使液晶模块从 表面看起来有不同的亮度，所以，液晶必须要在光的照射下才能够显示。这一点 与发光二极管从原理上来说是完全不同的。 现在，在市场上所使用的液晶都是液晶模块，也就是说

35、，现在的液晶模块都 是将液晶以及相应的驱动芯片，寄存器，驱动电源电路等一系列的辅助电路都集 成在了一起，从二使用户能够更加的方便是液晶，即所谓的大众化。 12864 采用的是点阵式液晶，分为 128X64 个点，即有 1204 个字节，也就是 说每一个 ROM 内存单元对应一个点阵。 如何对其驱动是对 12864 的主要难点，对于其驱动大致可以分为：初始化， 设置起始位显示，输送数据几大块。 初始化主要的就是按照芯片手册来，因为那些命令语句的内存单元都是定 的，不能够根据用户的喜好来自己定义。 设置起始位数据显示位置，主要是要搞清楚 ROM 的对应地址。12864 分为左 半屏面和右半屏面。其

36、中左边占 64 列，右边占 64 列。共 128 列。行分为 64 行。 又将其分为 8 页，每一页占 8 行。列的起始地址为 40H，行的起始地址为 B8H。 5 系统仿真 5.1 仿真原理图 5.2 主程序流程图 5.3 键盘扫描及 LED 状态处理流程图 5.4 串口中断服务流程图 6 设计总结 随着集成电路和计算机技术的迅速发展， 使智能家居的整体水平发生巨大变 化， 传统的家电控制方式逐步的被智能化所取代。 智能家居的核心部件是单片机， 因其极高的性价比得到广泛的应用与发展，从而加快了智能家居的发展。 7 致 谢 经过半年的忙碌和工作，本次毕业设计已经接近尾声，作由于经验的匮乏， 难

37、免有许多考虑不周全的地方，如果没有导师的督促指导，以及一起工作的同学 们的支持，想要完成这个设计是难以想象的。 在这里要感谢我的导师老师。她平日里工作繁多，但在我做毕业设计的每个 阶段，从外出实习到查阅资料，设计草案的确定和修改，中期检查，后期详细设 计等整个过程中都给予了我悉心的指导。我的设计较为复杂烦琐，但是指志老师 仍然细心地纠正图纸中的错误。除了敬佩付老师的专业水平外，她的治学严谨和 科学研究的精神也是我永远学习的榜样，并将积极影响我今后的学习和工作。 最后还要感谢我的同学们正是因为有了你们的支持和鼓励。 此次毕业设计才 会顺利完成。 8 参考文献 1赵茂泰 智能仪器原理及应用M.北京

38、：电子工业出版社.2004： 2张毅刚 MCS-51 单片机应用设计M.哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社.2003： 3贾伯年,俞朴.传感器技术M.东南大学出版社.2000： 4单成祥 传感器理论设计基础及其应用M.北京：国防工业出版社，1999： 5李道华,李玲，朱艳 传感器电路分析与M.武汉：武汉大学出版社，2000： 6沙占友,王彦朋等 智能传感器系统设计与应用M.北京：电子工业出版社， 2004.6 7何希才,薛永毅 传感器及其应用实例J.北京：机械工业出版社，2004.1 8李群芳 单片机微型计算机与接口技术M.电子工业出版社. 9周立功 单片机实验与实践M.北京航空航天大学出版社.20

39、04.6 10全国大学生电子设计竞赛组委会.全国大学生电子设计竞赛获奖作品汇编 J.北京理工大学出版社.2005.11 11何立民 单片机高级教材M.北京：航空航天大学出版社.2000 12童诗白,华成英 模拟电子技术基础M. 北京：北京高等教育出社.2001 13程林 超省电型电子秤的设计方案J.福建：福建省计量科学技术研究 所. 2008.3 14 Leoj.scanlon:“Assembly Language programming with the IBM PC AT”Brady Communica Yion Company.,Inc.,1986:39-57. 15 Donna N.Tabler:“IBM PC Assembly language” John Wiley&Sons.Inc.,1985:86-98. 16 9 附录 9.1 附录 1：整机系统原理图 9.2 附录 2：PCB 图 9.3 附录 3：PCB 三维效果图 9.4 附录 4：实物图 9.5 附录 5：上位机控制界面1