實現(xiàn)基于單片機的智能家居控制系統(tǒng)

摘要□□由于科技的快速發(fā)展以及人們對高質(zhì)量生活的追求，促使了智能家居行業(yè)的飛速發(fā)展。目前，市場上出現(xiàn)了許多智能家居產(chǎn)品，如智能冰箱，智能空調(diào)，智能洗衣機等，為提高人們的生活質(zhì)量做出了貢獻。但遺憾的是，作為家庭生活重要組成部分的窗戶卻沒有跟上社會的快速發(fā)展。眾所周知，室內(nèi)環(huán)境對我們來說尤為重要，不管是從光線，還是從溫濕度等方面來說，任何一點的偏差都會讓我們的身體產(chǎn)生不適。所以，本次設計針對窗戶設計了一套基于單片機的智能家居控制系統(tǒng)。本次設計的智能家居控制系統(tǒng)通過數(shù)據(jù)檢測傳感電路不斷循環(huán)檢測室內(nèi)溫濕度以及光照強度，當室內(nèi)溫濕度或者光照強度過高時，智能的控制窗戶的打開和關閉，達到改善室內(nèi)環(huán)境的效果。除此之外，該系統(tǒng)還具備警報功能，當室內(nèi)一氧化碳濃度過高時會報警，同時打開窗戶通風，實時保護室內(nèi)居住的安全性?！酢蹶P鍵詞：單片機；溫濕度檢測；智能窗戶Abstract□Duetotherapiddevelopmentofscienceandtechnologyandpeople'spursuitofhighqualityoflife,promotetherapiddevelopmentoftheintelligenthomeindustry.Atpresent,therearemanysmarthomeproductsonthemarket,suchassmartrefrigerators,smartairconditioners,smartwashingmachinesandsoon,whichhavemadecontributionstoimprovingpeople'squalityoflife.Butunfortunately,asanimportantpartoffamilylife,thewindowhasnotkeptupwiththerapiddevelopmentofsociety.Asweallknow,indoorenvironmentisparticularlyimportanttous,nomatterfromthelight,orfromthetemperatureandhumidity,anydeviationwillmakeourbodyuncomfortable.Therefore,thisdesignforthewindowdesignofasetofSCMbasedintelligenthomecontrolsystem.Theintelligenthomecontrolsystemdesignedinthispaperdetectstheindoortemperature,humidityandlightintensitycontinuouslythroughthedatadetectionsensorcircuit.Whentheindoortemperatureandhumidityorlightintensityistoohigh,theintelligentcontrolwindowopensandclosestoimprovetheindoorenvironment.Inaddition,thesystemalsohasalarmfunction,whentheindoorcarbonmonoxideconcentrationistoohighwhenthealarm,andopenthewindowventilation,real-timeprotectionofindoorlivingsafety.□□Keywords：Singlechipmicrocomputer；Temperatureandhumiditydetection;IntelligentWindow目錄TOC\o"1-3"\h\u第一章緒論 I第一章緒論1.1課題的背景進入新世紀以來，在科技水平的提高以及經(jīng)濟快速發(fā)展的前提下，人們對智能化的生活更加渴望，例如，希望擁有一套智能化的家電控制系統(tǒng)，希望自己居住的空間舒適等。今天的智能家居控制系統(tǒng)為我們的生活提供了很多便利，在室內(nèi)環(huán)境智能調(diào)控方面，人們迫切需要一種智能窗戶控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠根據(jù)外界環(huán)境的變化，智能的實現(xiàn)開關窗戶的動作，例如當室外下雨或者起霧時，該系統(tǒng)會自動關窗，使人們能更好的休息。當室內(nèi)產(chǎn)生有毒氣體時，該系統(tǒng)會響應報警，在保證生活舒適的同時，也保證了生活的安全。因此，在各種場合以及社會的各個階層中，科研單位對智能窗越來越重視。出現(xiàn)在市場上的智能窗，大多由于價格較高，安裝復雜而難以推廣。隨著電子技術產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展，單片機由于具有價格便宜，功能廣泛，使用方便的優(yōu)點，逐漸被應用到智能家居行業(yè)。現(xiàn)在，大多數(shù)的智能窗都采用單片機進行控制。1.2課題的意義伴隨著人們對居住環(huán)境的重視，很多人都養(yǎng)成了隨手關窗的習慣。然而，在緯度較低的城市，氣候時常變化多端，偶爾突發(fā)大雨，人們往往無法及時做出反應，關閉窗戶。另外，生活中的燃氣中毒事件頻發(fā)，人們迫切需要一套智能開窗通風換氣系統(tǒng)，當檢測到室內(nèi)產(chǎn)生有毒氣體時，該系統(tǒng)便會響應開窗，同時報警?，F(xiàn)在市場上的智能窗種類多種多樣,但主要用于一些比較高端的建筑和公共場所,而且價格較高，因為大多是窗戶和窗框構(gòu)成一個整體定制的，還有，大多數(shù)房子安裝的都是老式的手動推拉窗，想更換為智能窗相當麻煩。因此，研究一種可以安裝在普通窗戶上的智能開關窗戶系統(tǒng)迫在眉睫。1.3國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀1.3.1國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀在國內(nèi)，雖然智能窗戶可以讓我們的生活更加的智能化，讓我們的生活變得更加舒適，同時也經(jīng)常聽到國內(nèi)專家對智能窗戶的討論，但卻不見智能窗戶的廣泛使用。主要原因是宣傳力度不夠，設計師在向有需要的消費者推廣產(chǎn)品時缺乏相關的專業(yè)知識。因此，許多人對智能窗戶這一概念一無所知，這就導致了智能窗戶無法在國內(nèi)廣泛使用。所以，智能窗戶在中國這個市場是十分巨大的。一些外國制造商對中國的這一市場持樂觀態(tài)度。他們不僅投入資金在自己的國家發(fā)展這個行業(yè)，而且投入資金在中國市場。1.3.2國外發(fā)展現(xiàn)狀近年來，美國、歐洲、日本和韓國，住宅門窗產(chǎn)品已向智能化的方向發(fā)展。他們的窗戶功能全面，種類多樣，使用的范圍十分廣闊，很多用戶都采用了他們的產(chǎn)品。在政府的支持和鼓勵下，智能窗行業(yè)的發(fā)展趨勢越來越好。1.4本次設計任務綜上所述，本項目希望開發(fā)一種基于普通窗戶改進的智能開窗裝置，可以在白天自動開窗，晚上自動關窗，雨天自動關窗。除此之外，該裝置還具備燃氣報警功能，當室內(nèi)燃氣濃度達到設定的值時，該系統(tǒng)便報警，自動打開窗戶和排氣扇通風。本裝置主要由溫濕度傳感器、光傳感器、煙霧傳感器等傳感器組成，不斷的對室內(nèi)環(huán)境進行檢測，采集的數(shù)據(jù)將發(fā)送到單片機處理，再由單片機對步進電機產(chǎn)生相應的調(diào)控，達到改善室內(nèi)環(huán)境的目的。系統(tǒng)設計要求及設備方案2.1系統(tǒng)設計要求（1）掌握C語言，能編寫相應的工程文件，熟悉51單片機的集成開發(fā)環(huán)境（2）熟悉STC89C51單片機的工作原理并會使用（3）熟悉溫濕度傳感器，光傳感器以及煙霧傳感器的原理（4)掌握電機驅(qū)動的原理，自行構(gòu)建智能電機控制模塊2.2設備方案2.2.1溫濕度傳感器方案方案一：溫濕度檢測模塊采用DHT11。作為具有數(shù)字輸出能力的復合傳感器，溫度和濕度檢測都可以同時進行,內(nèi)部結(jié)構(gòu)的組成是一個電阻式干事元件和一個NTC溫度檢測元件,相對濕度測量范圍是20-90%RH,誤差在5%RH,溫度測量范圍是0到50℃,誤差2℃,分辨率是1,即可以檢測溫度和濕度的整數(shù)位,但小數(shù)位數(shù)值不準確。方案二：選用DS18B20溫度傳感器和HS1101濕度傳感器。它們具有精度高、誤差小、測量范圍廣、價格昂貴等特點。DS18B20是一線式數(shù)字溫度傳感器，采用單線式接口方式，溫度測量范圍在-55—125℃，誤差為±0.5%，最高精度可達0.0625℃。HS1101是電容式濕度傳感器，可測相對濕度范圍在0%—100%RH，誤差為±2%RH。綜上所述，方案一雖然誤差小、精度高、測量范圍廣，但由于本次設計是針對普通的環(huán)境，所以方案一的DHT11溫濕度傳感器基本滿足設計要求，且價格經(jīng)濟實惠、體積較小，一個元件同時包含了溫度和濕度檢測功能，操作更為方便，故本模塊采用方案一。2.2.2光傳感器方案方案一：選擇LY-C1光敏電阻作為光采集電路的傳感器元件。其原理是光敏電阻的阻值隨光強的變化而變化。當光敏電阻接觸到光時，它會將接收到的光信號轉(zhuǎn)換成電信號，電信號可以通過A/D轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號并傳送到控制單元，從而引起電壓變化。此時需要使用ADC0832芯片對光敏電阻的電壓進行采集，并通過進一步計算獲得相對應的光照強度數(shù)值。此方案的優(yōu)點是價格低廉，但操作難度高，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化復雜，誤差風險高，適合專門的光敏電阻研究試驗。方案二：選用BH1750FVI集成光照傳感器。BH1750FVI集成光照傳感器模塊靈敏度高，測量范圍廣（1-65535lx），適用環(huán)境廣泛，它特有的IIC接口通訊模式能夠直接對單片機進行數(shù)據(jù)傳輸通信，不需要AD轉(zhuǎn)換數(shù)字信號以及電壓轉(zhuǎn)換光照強度值計算的步驟，輸出的結(jié)果即為當前的光照強度，能夠輕易實行設備對環(huán)境光照強度的實時監(jiān)測與顯示，適合在復雜的環(huán)境下使用。綜上所述，本設計針對的是室內(nèi)，室內(nèi)環(huán)境相對來說并不復雜，所以不強調(diào)高精度，只要求低成本。所以本模塊采用方案一。2.2.3煙霧傳感器方案方案一：采用MP135半導體空氣污染敏感元件。MP135元件的組成材料包括加熱器和在微型AL203陶瓷基板上形成的金屬氧化物半導體。MP135元件的電導率會隨可燃氣體濃度的增大而增大。用一個簡單的電路就可以把電導率的變化轉(zhuǎn)換成與氣體濃度相對應的輸出信號。方案二：MQ-2煙霧傳感器。MQ-2型感煙傳感器的電阻會隨可燃氣體的濃度值發(fā)生變化。MQ-2氣敏元件由微型AL203陶瓷管、Sn02敏層、測量電極和加熱器組成。傳感器被固定在一個塑料或不銹鋼的容器中。其優(yōu)點是靈敏性高，性能穩(wěn)定，對煙固體小顆粒敏感性高，價格低廉。驅(qū)動電路簡單。缺點是引腳較多，需要電流提前加熱功能才更好。綜上所述，MP135半導體空氣污染敏感元件雖然具有高靈敏度和對污染空氣敏感的特點，但其價格高，驅(qū)動電路復雜。況且本次設計爭對的是普通家庭，所以要求價格便宜，同時系統(tǒng)設計要求盡量簡化。故本模塊采用方案二。系統(tǒng)硬件設計3.1系統(tǒng)整體設計本系統(tǒng)以STC89C52單片機為核心部件，與復位電路、晶振電路、電源電路共同構(gòu)成單片機最小系統(tǒng)；由于LY-C1光敏電阻和MQ-2煙霧傳感器都需要AD轉(zhuǎn)換，所以它兩共同構(gòu)成一個模塊；由DHT11溫濕度傳感器構(gòu)成溫濕度采集模塊；以上兩個模塊負責外界環(huán)境的檢測；五個獨立按鍵構(gòu)成了按鍵輸入模塊，通過此模塊可以對系統(tǒng)進行設置；選用LCD1602作為液晶顯示模塊，在此模塊中可顯示16乘2個字符，基本可以滿足該系統(tǒng)的顯示需求；由電機驅(qū)動芯片ULN2003和步進電機構(gòu)成電機驅(qū)動模塊；由蜂鳴器和風扇構(gòu)成報警電路模塊；系統(tǒng)框圖如圖3-1所示圖3-1系統(tǒng)框圖3.2STC89C52單片機引腳功能STC89C52包含引腳40個，其外部引腳排列如圖3-2所示圖3-2STC89C52引腳圖其中，單片機各引腳的功能為:VCC，連接電源正端主電源腳；GND，與＋5V電源地端連接；RESET，復位信號輸入端，復位/掉電時內(nèi)部RAM的備用電源輸入端；PSEN，外部程序存儲器讀選通信號，低電平有效；XTAL1，外接晶體或外部振蕩器引腳；XTAL2，接外部晶振的另一個引腳；ALE，地址鎖存允許/編程脈沖輸入；EA，訪問外部存儲器允許/編程電壓輸入；多功能雙向I/O口引腳(P0,P1,P2,P3)，每組I/O口線可單獨用作輸入或輸出。其特殊用途如表3-1所示：表3-1P3口特殊用途端口引腳第二功能注釋P3.0RXD串行口數(shù)據(jù)接收端P3.1TXD串行口數(shù)據(jù)發(fā)送端P3.2/INT0外中斷請求0P3.3/INT1外中斷請求1P3.4T0定時/計數(shù)器0外部計數(shù)信號輸入P3.5T1定時/計數(shù)器1外部計數(shù)信號輸入P3.6/WR外部RAM寫選通信號輸出P3.7/RD外部RAM讀選通信號輸出3.3最小系統(tǒng)設計最小系統(tǒng)主要震蕩電路、復位電路、單片機和電源構(gòu)成，如圖3-3所示。震蕩電路由12兆晶振和兩個諧振電容構(gòu)成，為單片機提供必要的系統(tǒng)時鐘。上機自動復位電路由一個10μF的極性電容與一個10K電阻連接單片機第9引腳RESET組成，它的作用是使單片機上電且電壓穩(wěn)定之后再開始執(zhí)行代碼，確保程序代碼能夠被正常執(zhí)行，其原理是利用電容剛通電時完全導通而后緩慢充滿電使電路斷開的特性。電源電路由第20引腳連接GND與第40引腳連接VCC組成，它為整個系統(tǒng)的設備供電。此外，單片機P0口還連接了一個103排阻，阻值為10K，排阻連接VCC供電，使高阻態(tài)P0口能夠被作為普通I/O口使用。圖3-3單片機最小系統(tǒng)3.4光照強度和煙霧濃度采集模塊3.4.1光照傳感器簡介LY-C1光敏電阻是對環(huán)境光強最敏感的電阻，用于對周圍環(huán)境光強的檢測，輸出狀態(tài)靈敏度是可以調(diào)節(jié)的。D0口隨外界光強的變化輸出高電平或者是低電平。3.4.2MQ-2煙霧傳感器簡介MQ-2煙霧傳感器使用的氣敏材料是SnO2，它在清潔空氣中的電導率很低。當室內(nèi)存在可燃氣體時，電導率會隨著空氣中可燃氣體濃度的變化而變化。其基本測試電路如圖3-4所示。圖3-4傳感器的電壓由加熱電壓(VH)和工作電壓(VC)組成。VH用于加熱傳感器，使其正常工作。VC是施加在外部電阻(RL)上的電壓(VRL)，它與外部電阻(RL)串聯(lián)進行測試。3.4.3光照和煙霧采集模塊電路圖LY-C1光敏電阻和MQ-2煙霧傳感器與ADC0832連接構(gòu)成環(huán)境監(jiān)測模塊，如下圖3-5所示圖3-5光照和煙霧采集模塊3.5溫濕度數(shù)據(jù)采集模塊3.5.1DHT11簡介本系統(tǒng)選用的DHT11數(shù)字溫濕度傳感器如圖3-6所示。DHT11溫濕度傳感器是一款能夠進行已校準數(shù)字信號輸出的溫濕度復合傳感器，封裝為4針單排引腳，組成原件包括一個電阻式感濕元件和一個NTC測溫元件，并與一個高性能8位單片機相連接。圖3-6DHT11實物圖3.5.2DHT11接口說明（1）接口說明DHT11接口連接圖如圖3-7所示。由于本設計中DHT11數(shù)據(jù)連接線長度短于20米，故選用4.7K上拉電阻，符合傳感器說明手冊建議。上拉電阻一端連接第1引腳VDD，一端連接第2引腳。圖3-7DHT11接口連接圖（2）引腳說明Pin1：（VCC），電源引腳，為溫濕度傳感器供電，供電電壓范圍3-5.5V。Pin2：（DATA），串行數(shù)據(jù)IO口，連接單片機數(shù)據(jù)引腳。Pin3：（NC），空腳，不連接。Pin4：（VDD），電源負極，接地。（3）數(shù)據(jù)傳輸DHT11的數(shù)據(jù)傳輸為40位一次，采用從高位至低位逐一傳輸?shù)姆绞健?.5.3DHT11通訊過程通信過程如圖3-8所示。主機發(fā)送一次啟動信號后，喚醒DHT11，將其從低功耗模式轉(zhuǎn)換為高速模式，等待主機在啟動信號結(jié)束后發(fā)送響應信號。當DHT11響應信號發(fā)送完時，在80μs的上限時間內(nèi)開始第一次溫度和濕度數(shù)據(jù)采集。最后，DHT11向主機傳輸40位數(shù)據(jù)。當DHT11沒有從主機接收到啟動信號時，它保持低功耗模式。只有主機發(fā)出啟動信號，才會觸發(fā)DHT11切換到高速模式進行溫濕度采集。數(shù)據(jù)采集完成后，DHT11自動切換回低功耗模式。圖3-8DHT11與單片機的通訊過程（1）通訊初始化通信初始化如圖3-9所示。通信初始化主要包括發(fā)送初始信號的主機和發(fā)送DHT11應答信號。首先，MCU將總線拉到總線的高電平下。向下拉必須大于18ms。因此，在本系統(tǒng)的編程中，為了保證DHT11能夠檢測到啟動信號，將提取時間設置為20ms。啟動信號結(jié)束后，主機將總線拉高，延時20-40μs。系統(tǒng)此時將長度設置為30μs。接著主機開始讀取響應信號。啟動信號和響應信號傳輸完成后，DHT11開始傳輸40位數(shù)據(jù)。圖3-9系統(tǒng)初始化圖數(shù)字信號說明在每個數(shù)據(jù)位的開始，低電平插槽將持續(xù)50μs，然后電平將被拉高。當高層連續(xù)槽為26-28μs時，信號為0;當高電平連續(xù)槽為70μs時，信號為1。最后，編寫一個程序來檢測總線在高電平延遲30μs后的電平狀態(tài)，以識別信號。如果總線較低，則輸出信號為0;此時，總線處于高電平，即輸出信號為1。然后，程序進入while循環(huán)，等待低級別結(jié)束，允許傳輸下一個數(shù)據(jù)位。數(shù)字0信號表示方法如圖3-10所示。圖3-10數(shù)字信號0的表示方法數(shù)字1信號表示方法如圖3-11所示。圖3-11數(shù)字信號1的表示方法3.5.4溫濕度數(shù)據(jù)采集模塊電路圖溫濕度數(shù)據(jù)采集模塊的電路圖如圖3-12所示。在這個設計中,有許多干擾源,如蜂鳴器,所以100nF的電容器添加在電源插腳(VCC,GND)之間,用于去耦濾波,使溫濕度傳感器的電壓保持在穩(wěn)定狀態(tài),并提高其抗干擾能力。圖3-12溫濕度傳感器電路原理圖3.6按鍵輸入模塊3.6.1按鍵模塊簡介單片機中的鍵盤一般分為獨立鍵盤和矩陣鍵盤兩種。獨立鍵盤的程序比較簡單，一般在硬件電路上要求低，電路使用率不高，是一種非常實用的鍵盤形式;矩陣鍵盤與獨立鍵盤有很大的區(qū)別，它不僅硬件電路比較多變，而且編程算法比較復雜，它能夠節(jié)省端口資源，所以它更適合四鍵以上電路使用。本次設計采用的是獨立鍵盤，設置了5個按鍵，分別對應設置、加、減/取消報警、開窗、關窗五個功能。通過編寫程序檢測單片機引腳電壓的高低便可知道按鍵是否被按下，由此進行相應的程序操作。3.6.2按鍵模塊電路圖按鍵輸入模塊電路圖如圖3-6所示圖3-6按鍵輸入模塊電路圖3.7液晶顯示模塊3.7.1LCD1602簡介本系統(tǒng)采用LCD1602，能顯示2行16個字符，具有功耗低、可顯示的信息量大、無輻射、使用時間長等特點。3.7.2LCD1602電路圖LCD1602液晶顯示模塊的電路圖如圖3-7所示圖3-7LCD1602液晶顯示模塊電路圖3.8電機驅(qū)動模塊3.8.1ULN2003簡介本設計采用ULN2003芯片驅(qū)動步進電機。ULN2003是一種高電壓、大電流的達林頓晶體管。接線原理圖如圖3-8所示圖3-8電機驅(qū)動原理圖3.9報警電路模塊報警電路模塊采用蜂鳴器報警，電路圖如下圖3-9所示圖3-9報警電路模塊軟件設計4.1主程序流程圖整個單片機系統(tǒng)最主要的部分就是數(shù)據(jù)的讀取,系統(tǒng)軟件需要對溫度傳感器DHT11、MQ-2煙霧傳感器和窗口控制系統(tǒng)進行管理。溫度傳感器DHT11是一種數(shù)字溫度傳感器，它直接與單片機的串口相連，讀取溫度。MQ-2煙霧傳感器和光敏電阻需要通過ADC0832轉(zhuǎn)換芯片與單片機連接。系統(tǒng)流程圖如圖4-1所示。圖4-1系統(tǒng)流程圖4.2各部分子程序4.2.1光照檢測控制程序光敏電阻實時的對外界環(huán)境的光照強度進行監(jiān)測，將數(shù)據(jù)傳輸至單片機，單片機對采集到的光照強度值進行判斷。我們可以通過程序?qū)ξ覀兊膱缶颠M行設置，也可以通過按鍵對報警值進行設置。當外界光強達到設定的最大值時，比如說像是白天的亮度時，單片機控制電機反轉(zhuǎn)，系統(tǒng)自動開窗。當外界光強將至設定的最小值時，代表是黑夜，單片機控制電機正轉(zhuǎn)，系統(tǒng)自動關窗。程序流程圖如下4-2所示。電機反轉(zhuǎn)開窗電機反轉(zhuǎn)開窗電機正轉(zhuǎn)關窗是是開始光強<設定結(jié)束光強>設定圖4-2光照控制程序4.2.2溫濕度檢測控制程序在我們的系統(tǒng)進行初始化之后，我們的DHT11溫濕度傳感器就不斷的對外界環(huán)境進行監(jiān)測。我們給系統(tǒng)設置了一個濕度報警值，當測量值達到報警值時，單片機就會控制我們的步進電機進行轉(zhuǎn)動，對我們的窗戶進行關閉處理。程序流程圖如圖4-3所示。圖4-3溫濕度檢測控制程序4.2.3燃氣報警控制程序MQ-2煙霧傳感器不斷的監(jiān)測室內(nèi)環(huán)境，如果室內(nèi)存在有毒氣體，比如說一氧化碳，當一氧化碳濃度達到我們設定的報警值時，單片機立即響應，對我們的蜂鳴器進行控制，使我們的蜂鳴器產(chǎn)生警報。同時，單片機也對步進電機進行控制，控制電機進行反轉(zhuǎn)，窗戶開啟。程序流程圖如圖4-4所示圖4-4燃氣報警控制程序第五章系統(tǒng)組裝與調(diào)試5.1系統(tǒng)的組裝各個模塊設計好之后，逐個進行檢查工作，確保各模塊不會出錯，之后將各個模塊與單片機最小系統(tǒng)連接成一個整體，在Proteus軟件上先進行模擬工作，對電路進行完善工作并確保接線無誤。接下來進行焊接工作的準備，主要包括以下幾個方面的內(nèi)容：對元器件逐一檢查，對每個元器件進行測試，確保元器件在使用的過程中沒有問題。檢查電路板是否可以焊接，若不可以應當馬上更換。對焊接用的電線進行檢查，看是否存在問題。對焊接工具進行檢查，看是否存在安全問題。選擇合適的環(huán)境進行焊接工作，確保焊接工作的萬無一失。5.2焊接注意事項焊接工作是本次設計至關重要的的一個環(huán)節(jié)，要求設計者十分細心耐心的進行焊接工作。在焊接的過程中，一個細微的失誤都能導致本次設計無法正常完成，所以，我們能做的工作就是細心，認真的進行焊接。焊接的過程要注意的問題主要包括以下幾個方面的內(nèi)容。對萬用板進行焊接工作時，注意元器件的引腳不能焊接在一起。焊鐵上的錫要記得除去，否則會對焊接工作造成影響。焊接工具必須要會使用，用工具進行焊接會大大加快焊接速度以及讓焊接成品更加美觀。那焊接工具時要注意姿勢的正確性，否則容易對人體造成傷害。5.3電路的調(diào)試電路的調(diào)試是整個設計中至關重要的一部分，調(diào)試是在系統(tǒng)組裝完成之后進行的。在進行調(diào)試之前，應當制定好合理的調(diào)試方案，包括調(diào)試項目、調(diào)試步驟、調(diào)試方法等。要確保我們的調(diào)試萬無一失，以便我們的系統(tǒng)能夠更加穩(wěn)點的運行。5.3.1調(diào)試的方法本次調(diào)試工作是在焊接的過程中進行的，這樣能夠使調(diào)試工作更加的嚴謹，因為我們調(diào)試時是針對特定模塊進行的。在此類調(diào)試方法下，元器件的損失可以降到最低，另外,該方法便于我們更快的找出系統(tǒng)故障的原因。在逐個器件調(diào)試完畢之后，還要進行整機的聯(lián)調(diào)，以便我們的系統(tǒng)能更加的穩(wěn)定運行。5.3.2調(diào)試的步驟（1）通電前檢查通電之前要對電路板，電線以及各個元器件進行檢查。查看一下有沒有漏掉的接線或者是接線接錯。很多時候，即使我們手中有著正確的電路圖，可是我們還是會發(fā)生焊接的錯誤。所以，為了我們的設計圓滿實現(xiàn)，我們要做好通電前的檢查工作。通電時要觀察通電時要對系統(tǒng)進行觀察，查看一下液晶顯示是否正常，看一下我們的元器件是否有發(fā)熱，冒煙的情況。如果發(fā)生以上情況，證明系統(tǒng)存在問題。如果存在問題，應立刻斷電，對系統(tǒng)進行徹底的檢查。檢查完畢之后才可以繼續(xù)通電測試。單元調(diào)試把電路拆分成幾個模塊來進行調(diào)試，逐個模塊的調(diào)試可以更好的發(fā)現(xiàn)并解決問題。單元調(diào)試是調(diào)試過程中最重要的環(huán)節(jié)之一，應認真進行。整機調(diào)試整機調(diào)試通過觀察系統(tǒng)的整體運行情況，對比預期的系統(tǒng)運行情況，由此來考察電路的總體性能。對于不符合預期的模塊，我們會對其進行修正。 5.4軟件的調(diào)試軟件的調(diào)試對系統(tǒng)來說也是極其重要，系統(tǒng)功能能否正常實現(xiàn)在于軟件的調(diào)試。軟件的調(diào)試應按以下的步驟進行：先對寫好的C語言文件進行檢查，認真的檢查各個程序模塊。注意一下是否存在語法上的錯誤，比如漏寫代碼，或者重復代碼。仔細的檢查程序，確保程序編譯時不會出現(xiàn)問題。程序檢查無誤后，運行調(diào)試。對程序運行給出的錯誤信息逐個查看并改正。程序若存在錯誤，程序會提示錯誤所在的行數(shù)。我們可以根據(jù)行數(shù)逐一調(diào)試，解決程序存在的問題。當解決了程序存在的問題之后，對程序進行編譯，下載到單片機中進行調(diào)試，單個模塊的進行調(diào)試，最后再整個系統(tǒng)進行調(diào)試。當我們的程序燒入單片機后，我們要觀察系統(tǒng)運行是否正常。如不正常，再按照模塊，逐一的進行檢查調(diào)試。總結(jié)本次設計是基于單片機的智能家居控制系統(tǒng)，采用的是模塊化的設計，將系統(tǒng)看作一個整體，再分為硬件設計和軟件設計。同時硬件設計再細分為多個模塊，使我們的系統(tǒng)在構(gòu)建方面更加的嚴謹。通過模塊化的方案設計系統(tǒng)，我們的系統(tǒng)運行十分穩(wěn)定。本設計的目的在于實現(xiàn)窗戶控制的智能化，并且讓廣大群眾可以享受智能化的生活，讓人們了解認知，其實智能化的生活并不遠。本次設計系統(tǒng)簡潔，安裝方便，十分利于推廣和使用。該智能窗戶一旦得到廣泛使用，將會對我國智能家居行業(yè)的發(fā)展起到推波助瀾的作用。本設計尚存改造的空間，比如說可以給我們的窗戶加入一個防盜報警系統(tǒng)，只需加上一個紅外探頭，便可加上一個智能防盜的功能。另外，該系統(tǒng)還可以與室內(nèi)的空調(diào)，電燈等設備連用，達到更加智能化的環(huán)境調(diào)控，比如說在關窗的同時打開空調(diào)，在光線較弱時打開窗戶和電燈。只需增加一小部分的元器件，我們的系統(tǒng)便能增加許多實用的功能。所以，該系統(tǒng)所具備的開發(fā)性非常之高。回顧本次系統(tǒng)的設計，從確定系統(tǒng)的功能，到各個模塊電路的設計，再到軟件的設計，絕對不是一次輕松的設計。在設計的過程中，我所遇到的問題一個接著一個的來，這就需要利用到我所學過的知識去解決問題，有的問題過于復雜，還要不斷的查閱資料才能解決，制作該系統(tǒng)的過程可想而知，十分的艱巨。但是，作為一個有決心有斗志的人，我們絕不會輕易的放棄，我們會勇敢的和困難做斗爭。從閱讀元器件的知識到電路的焊接，這期間充滿了挑戰(zhàn)，也充滿了樂趣。通過對電路的焊接測試，我收獲了不少的知識，比如說焊接的技巧、元器件的特性等?？粗约旱淖髌芬徊讲匠尚危闹谐錆M了喜悅感。另外，代碼和論文的編寫讓我了解到只有注重細節(jié)，才能做好設計作品。最后，本次設計基本完成，本次設計的過程對我來說是一次提高專業(yè)知識的過程。在今后的日子里，我會繼續(xù)加深理論研究與實踐能力，爭取在學習與工作中獲得更大的進步。致謝畢業(yè)設計到此就結(jié)束了，在這段時間里，我得到了許多人的幫助，收獲了不少的知識，同時也學會了許多專業(yè)技能。首先，感謝我的指導老師和其他幫助過我的老師們。正是有了老師們的指導，我才能提高自己的專業(yè)知識，增強自己的動手能力，這在我的畢業(yè)設計中取到了至關重要的作用。在我做設計的過程中，老師以自己專業(yè)的知識，一直給我啟發(fā)，使我順利的完成畢業(yè)設計，同時也使我的專業(yè)水平得到大程度的提高。接著，我還要感謝同學對我的幫助和指導，同學總是很熱心的幫我發(fā)現(xiàn)問題，并且?guī)臀覍で蠓椒?。最后，祝你們身體健康,工作順利。參考文獻[1]梁海來.淺談單片機在智能家電領域的應用[J].科技風,2019(20)[2]劉瑞妮.基于單片機的自動澆花系統(tǒng)的設計[J].微型電腦應用,2019(07)[3]鐘衛(wèi)連.基于單片機的太陽能熱水器控制系統(tǒng)設計[J].電子世界,2019(12)[4]趙圓圓,唐緒偉,唐晨光.基于信息化單片機技術應用課程教學設計[J].教育教學論壇,2019(31)[5]田秋實,趙鵬.步進電機控制器設計[J/OL].中國科技信息,2019(14)[6]霍海波.單片機技術在智能電子產(chǎn)品中的應用探討[J].山東工業(yè)技術,2019(20)PAGE附錄附錄一元件清單電容（30pf）2電容（10uF/16V）13MM紅色發(fā)光二極管1光敏電阻1程序下載口,溫濕度傳感器DH7112紅外光電接口,紅外接收一體頭2步進電機接口1步進電機驅(qū)動芯片1蜂鳴器1電機接口1DC電源座子1PNP三極管（9013）1PNP三極管（9012）1電阻（2k）2排阻1電阻（1k)2電阻(10k)1功率電阻1藍白可調(diào)電阻2微動開關6電源開關1液晶顯示屏151單片機1MQ-2煙霧傳感器1模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片1晶振1附錄二電路原理圖附錄三PCB圖

捷鍵與一些電腦小技巧HYPERLINKwinkey+d:

這是高手最常用的第一快捷組合鍵。這個快捷鍵組合可以將桌面上的所有窗口瞬間最小化，無論是聊天的窗口還是游戲的窗口……只要再次按下這個組合鍵，剛才的所有窗口都回來了，而且激活的也正是你最小化之前在使用的窗口！

--這個就是winkeywinkey+f:

不用再去移動鼠標點“開始→搜索→文件和文件夾”了，在任何狀態(tài)下，只要一按winkey+f就會彈出搜索窗口。

winkey+r:

在我們的文章中，你經(jīng)常會看到這樣的操作提示:“點擊‘開始→運行’，打開‘運行’對話框……”。其實，還有一個更簡單的辦法，就是按winkey+r！

alt+tab:

如果打開的窗口太多，這個組合鍵就非常有用了，它可以在一個窗口中顯示當前打開的所有窗口的名稱和圖標●，選中自己希望要打開的窗口，松開這個組合鍵就可以了。而alt+tab+shift鍵則可以反向顯示當前打開的窗口。

winkey+e:

當你需要打開資源管理器找文件的時候，這個快捷鍵會讓你感覺非常“爽”！再也不用騰出一只手去摸鼠標了！

小提示:

winkey指的是鍵盤上刻有windows徽標的鍵●。winkey主要出現(xiàn)在104鍵和107鍵的鍵盤中。104鍵盤又稱win95鍵盤，這種鍵盤在原來101鍵盤的左右兩邊、ctrl和alt鍵之間增加了兩個windwos鍵和一個屬性關聯(lián)鍵。107鍵盤又稱為win98鍵盤，比104鍵多了睡眠、喚醒、開機等電源管理鍵，這3個鍵大部分位于鍵盤的右上方。

再補充點

F1顯示當前程序或者windows的幫助內(nèi)容。

F2當你選中一個文件的話，這意味著“重命名”

F3當你在桌面上的時候是打開“查找：所有文件”對話框

F10或ALT激活當前程序的菜單欄

windows鍵或CTRL+ESC打開開始菜單

CTRL+ALT+DELETE在win9x中打開關閉程序?qū)υ捒?/p>

DELETE刪除被選擇的選擇項目，如果是文件，將被放入回收站

SHIFT+DELETE刪除被選擇的選擇項目，如果是文件，將被直接刪除而不是

放入回收站

CTRL+N新建一個新的文件

CTRL+O打開“打開文件”對話框

CTRL+P打開“打印”對話框

CTRL+S保存當前操作的文件

CTRL+X剪切被選擇的項目到剪貼板

CTRL+INSERT或CTRL+C復制被選擇的項目到剪貼板

SHIFT+INSERT或CTRL+V粘貼剪貼板中的內(nèi)容到當前位置

ALT+BACKSPACE或CTRL+Z撤銷上一步的操作

ALT+SHIFT+BACKSPACE重做上一步被撤銷的操作

Windows鍵+D：最小化或恢復windows窗口

Windows鍵+U：打開“輔助工具管理器”

Windows鍵+CTRL+M重新將恢復上一項操作前窗口的大小和位置

Windows鍵+E打開資源管理器

Windows鍵+F打開“查找：所有文件”對話框

Windows鍵+R打開“運行”對話框

Windows鍵+BREAK打開“系統(tǒng)屬性”對話框

Windows鍵+CTRL+F打開“查找：計算機”對話框

SHIFT+F10或鼠標右擊打開當前活動項目的快捷菜單

SHIFT在放入CD的時候按下不放，可以跳過自動播放CD。在打開wo

rd的時候按下不放，可以跳過自啟動的宏

ALT+F4關閉當前應用程序

ALT+SPACEBAR打開程序最左上角的菜單

ALT+TAB切換當前程序

ALT+ESC切換當前程序

ALT+ENTER將windows下運行的MSDOS窗口在窗口和全屏幕狀態(tài)間切換

PRINTSCREEN將當前屏幕以圖象方式拷貝到剪貼板

ALT+PRINTSCREEN將當前活動程序窗口以圖象方式拷貝到剪貼板

CTRL+F4關閉當前應用程序中的當前文本（如word中）

CTRL+F6切換到當前應用程序中的下一個文本（加shift可以跳到前

一個窗口）

在IE中：

ALT+RIGHTARROW顯示前一頁（前進鍵）

ALT+LEFTARROW顯示后一頁（后退鍵）

CTRL+TAB在頁面上的各框架中切換（加shift反向）

F5刷新

CTRL+F5強行刷新1.打開“我的電腦”-“工具”-“文件夾選項”-“查看”-在“顯示所有文件和文件夾”選項前打勾-“確定”

2.刪除以下文件夾中的內(nèi)容：

x:\DocumentsandSettings\用戶名\Cookies\下的所有文件(保留index文件)

x:\DocumentsandSettings\用戶名\LocalSettings\Temp\下的所有文件(用戶臨時文件)

x:\DocumentsandSettings\用戶名\LocalSettings\TemporaryInternetFiles\下的所有文件(頁面文件)

x:\DocumentsandSettings\用戶名\LocalSettings\History\下的所有文件(歷史紀錄)

x:\DocumentsandSettings\用戶名\Recent\下的所有文件(最近瀏覽文件的快捷方式)

x:\WINDOWS\Temp\下的所有文件(臨時文件)

x:\WINDOWS\ServicePackFiles(升級sp1或sp2后的備份文件)

x:\WINDOWS\DriverCache\i386下的壓縮文件(驅(qū)動程序的備份文件)

x:\WINDOWS\SoftwareDistribution\download下的所有文件

3.如果對系統(tǒng)進行過windoesupdade升級，則刪除以下文件：x:\windows\下以$u...開頭的隱藏文件

4.然后對磁盤進行碎片整理，整理過程中請退出一切正在運行的程序

5.碎片整理后打開“開始”-“程序”-“附件”-“系統(tǒng)工具”-“系統(tǒng)還原”-“創(chuàng)建一個還原點”(最好以當時的日期作為還原點的名字)

6.打開“我的電腦”-右鍵點系統(tǒng)盤-“屬性”-“磁盤清理”-“其他選項”-單擊系統(tǒng)還原一欄里的“清理”-選擇“是”-ok了

7、在各種軟硬件安裝妥當之后，其實XP需要更新文件的時候就很少了。刪除系統(tǒng)備份文件吧：開始→運行→sfc.exe/purgecache近3xxM。(該命令的作用是立即清除"Windows文件保護"文件高速緩存，釋放出其所占據(jù)的空間)

8、刪掉\windows\system32\dllcache下dll檔(減去200——300mb),這是備用的dll檔，只要你已拷貝了安裝文件，完全可以這樣做。

9、XP會自動備份硬件的驅(qū)動程序，但在硬件的驅(qū)動安裝正確后，一般變動硬件的可能性不大，所以也可以考慮將這個備份刪除，文件位于\windows\drivercache\i386目錄下，名稱為driver.cab，你直接將它刪除就可以了，通常這個文件是74M。

10、刪除不用的輸入法：對很多網(wǎng)友來說，WindowsXPt系統(tǒng)自帶的輸入法并不全部都合適自己的使用，比如IMJP8_1日文輸入法、IMKR6_1韓文輸入法這些輸入法，如果用不著，我們可以將其刪除。輸入法位于\windows\ime\文件夾中，全部占用了88M的空間。

11、升級完成發(fā)現(xiàn)windows\多了許多類似$NtUninstallQ311889$這些目錄，都干掉吧，1x-3xM

12、另外，保留著\windows\help目錄下的東西對我來說是一種傷害，呵呵。。。都干掉！

13、關閉系統(tǒng)還原：系統(tǒng)還原功能使用的時間一長，就會占用大量的硬盤空間。因此有必要對其進行手工設置，以減少硬盤占用量。打開"系統(tǒng)屬性"對話框，選擇"系統(tǒng)還原"選項，選擇"在所有驅(qū)動器上關閉系統(tǒng)還原"復選框以關閉系統(tǒng)還原。也可僅對系統(tǒng)所在的磁盤或分區(qū)設置還原。先選擇系統(tǒng)所在的分區(qū)，單擊"配置"按鈕，在彈出的對話框中取消"關閉這個驅(qū)動器的系統(tǒng)還原"選項，并可設置用于系統(tǒng)還原的磁盤空間大小。

14、休眠功能會占用不少的硬盤空間，如果使用得少不妨將共關閉，關閉的方法是的：打開"控制面板"，雙擊"電源選項"，在彈出的"電源選項屬性"對話框中選擇"休眠"選項卡，取消"啟用休眠"復選框。

15、卸載不常用組件：XP默認給操作系統(tǒng)安裝了一些系統(tǒng)組件，而這些組件有很大一部分是你根本不可能用到的，可以在"添加/刪除Windows組件"中將它們卸載。但其中有一些組件XP默認是隱藏的，在"添加/刪除Windows組件"中找不到它們，這時可以這樣操作：用記事本打開\windows\inf\sysoc.inf這個文件，用查找/替換功能把文件中的"hide"字符全部替換為空。這樣，就把所有組件的隱藏屬性都去掉了，存盤退出后再運行"添加-刪除程序"，就會看見多出不少你原來看不見的選項，把其中那些你用不到的組件刪掉（記住存盤的時候要保存為sysoc.inf，而不是默認的sysoc.txt），如Internat信使服務、傳真服務、Windowsmessenger，碼表等，大約可騰出近50MB的空間。

16、清除系統(tǒng)臨時文件：系統(tǒng)的臨時文件一般存放在兩個位置中：一個Windows安裝目錄下的Temp文件夾；另一個是x:\DocumentsandSettings"用戶名"\LocalSettings\Temp文件夾(Y:是系統(tǒng)所在的分區(qū))。這兩個位置的文件均可以直接刪除。

17、清除Internet臨時文件：定期刪除上網(wǎng)時產(chǎn)生的大量Internet臨時文件，將節(jié)省大量的硬盤空間。打開IE瀏覽器，從"工具"菜單中選擇"Internet選項"，在彈出的對話框中選擇"常規(guī)"選項卡，在"Internet臨時文件"欄中單擊"刪除文件"按鈕，并在彈出"刪除文件"對話框，選中"刪除所有脫機內(nèi)容"復選框，單擊"確定"按鈕。

18、清除預讀文件：WindowsXP的預讀設置雖然可以提高系統(tǒng)速度，但是使