单片机课程设计报告·智能家居安全系统
单片机课程设计报告
智能家居防盗系统
姓名：石颖孙日晟唐春龙
班级： 09电信1 学号： 200930580122/23/24 指导老师：姜晟邓小玲
日期： 2012.05.25～2012.06.08 华南农业大学工程学院
目录
1 摘要 (3)
2方案比较与选择 (4)
2.1 方案一：采用数字电路控制 (4)
2.2 方案二：采用以单片机为核心的控制方案 (4)
3主要系统元器件介绍 (5)
3.1 主控芯片AT89C52 (5)
3.1.1 AT89C52性能简介 (5)
3.1.2 AT89C52引脚简介说明 (6)
3.2 LCD1602显示器 (6)
3.2.1 接口信号说明 (6)
3.2.2 主要技术参数 (7)
3.3 AT24C02串行EEPROM (7)
4 系统电路硬件介绍 (8)
4.1 电路介绍 (8)
4.1.1电源输入部分 (8)
4.1.2复位部分 (8)
4.1.3键盘输入部分 (9)
4.1.4显示部分 (9)
4.1.5LED发光二极管部分 (9)
4.1.6蜂鸣报警部分 (9)
4.1.7EEPROM密码存储部分 (9)
4.1.8程序下载电路 (10)
4.2 电路流程图 (10)
5 电路仿真分析 (12)
5.1初始化后的界面情况 (12)
5.2密码错误情况 (12)
5.3密码正确情况 (12)
5.4密码修改情况 (13)
6 电路板制作、焊接、调试 (14)
6.1电路板制作 (14)
6.2电路板焊接 (14)
6.3电路板调试 (14)
7 课程设计心得 (16)
1、摘要
21世纪是一个信息化的社会，它与人们的生活的关系也日益紧密。信息化的社会不仅改变了人们的生活方式，也对传统住宅提出了挑战。人们对家居的要求早已不只是物理空间，更为追求的是一个安全，方便，舒适的居家环境。
本设计为密码锁智能家居防盗系统，采用Atmel的8位单片机AT89S52为主控芯片，报警源是恶意输入错误密码三次。硬件部分包括单片机主控制系统、密码门禁模块、数据存储模块、报警模块、程序下载模块。
主控制系统中采用Atmel的8位单片机AT89S52，该单片机性能优良，能满足一般的普通应用；密码门禁及报警系统部分采用了4×4矩阵键盘输入以及采用EEPROM芯片AT24C02作为掉电后可以存储密码，从而保证了系统的安全性与实用性；程序下载模块则是利用串口线下载。
本设计的特点是技术成熟，性能稳定，操作简单，界面清晰，而且报警精度好，安全指数高，符合智能家居安防的设计目的。
关键词：AT89S52单片机密码门禁
2、方案的比较与选择
2.1 方案1：数字电路控制家具安全系统
用以双JK 触发器构成的数字逻辑电路作为密码控制系统的核心控制，共设了9个数字输入键，还有确认键和取消键等。如果用户输入密码错误，则电路将报警；若电路连续报警三次，即密码输入错误3次，电路将锁定键盘并长时间报警。这样可以防止他人潜入进入家居住宅。
2.2 方案2：AT89S52为核心控制家居安全系统
单片机编程设计灵活，借助丰富的IO 端口和控制的准确性，除了能实现基本的密码锁功能，还能添加密码修改存储、蜂鸣、闪烁提示等各种各样的附加功能。
单片机外接输入密码键盘，还有1602液晶用于显示作用。
用户需要开门时，先按键盘开锁键之后按键盘的数字键0－9输入密码。密码输完后按下确认键。如果密码输入正确则开锁，不正确则报警提示并重新输入密码。三次错误时自动蜂鸣报警。除此之外，还可进行修改密码操作。为了确认安全
单片机 AT89S52
密码输入
蜂鸣报警（包括指示灯）
复位电路
显示电路
程序下载模块
方案甲设计简单且操作容易，但没有可发展空间，而且后期修改几乎是不可能的；方案乙有极大的扩展余裕，设计灵活，可以自由嵌入各模块，同时可以通过修改程序来改变功能。综上，选择方案乙。
3、主要系统元器件介绍
3.1主控芯片AT89S52
AT89S52是一个低功耗，高性能CMOS 8位单片机，具有8K 在系统可编程Flash 存储器。使用Atmel 公司高密度非易失性存储器技术制造，与工业80C51 产品指令和引脚完全兼容。片上Flash允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。在单芯片上，拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash，使得AT89S52在众多嵌入式控制应用系统中得到广泛应用。
3.1.1 AT89S52性能简介
图3-1 AT89S52芯片引脚图（DIP封装）
AT89S52具有以下标准功能： 8k字节Flash，256字节RAM， 32 位I/O 口线，看门狗定时器，2 个数据指针，三个16 位定时器/计数器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口，片内晶振及时钟电路。另外，AT89S52 可降至0Hz 静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下，CPU 停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。
其主要功能特性：
①兼容MCS-51指令系统②1000次擦写周期
③32个可编程I/O口④8K字节在系统可编程Flash存储器
⑤3个16位可编程定时/计数器⑥时钟频率0-33MHz
⑦六个中断源⑧看门狗定时器
⑨低功耗空闲和掉电模式⑩掉电标识符
⑾全双工UART串行通道⑿3级加密程序存储器
⒀双数据指针⒁掉电后中断可唤醒
3.1.2 AT89S52引脚简介说明
VCC：电源电压
GND：地
P0 口：P0口是一个8位漏极开路的双向I/O口。
P1 口、P2 口和P3 口：都是具有内部上拉电阻的8 位双向I/O 口，它们的输出缓冲器能驱动4 个 TTL 逻辑电平。
RST：复位输入。当振荡器工作时，RST引脚出现两个机器周期以上高电平将是单片机复位。
ALE/PROG：当访问外部程序存储器或数据存储器时，ALE（地址锁存允许）输出脉冲用于锁存地址的低8位字节。
PSEN：程序储存允许（PSEN）输出是外部程序存储器的读选通信号，当AT89S52由外部程序存储器取指令（或数据）时，每个机器周期两次PSEN有效，即输出两个脉冲，在此期间，当访问外部数据存储器，将跳过两次PSEN信号。
EA/VPP：外部访问允许，欲使CPU仅访问外部程序存储器（地址为0000H-FFFFH），EA端必须保持低电平（接地）。
XTAL1：振荡器反相放大器及内部时钟发生器的输入端。
XTAL2：振荡器反相放大器的输出端。
3.2 LCD1602显示器
1602型LCD显示模块具有体积小，功耗低，显示内容丰富等特点。1602型LCD可以显示2行16个字符，有8位数据总线D0-D7和RS，R/W，EN三个控制端口，工作电压为5V。
3.2.1 接口信号说明
表3-1、1602型LCD的接口信号说明
编号符号引脚说明编号符号引脚说明
1 VSS 电源地9 D
2 Data I/O
2 VDD 电源正极10 D
3 Data I/O
3 V0 液晶显示偏压信号11 D
4 Data I/O
4 RS 数据/命令选择端（H/L）12 D
5 Data I/O
5 R/W 读写选择端（H/L）13 D
6 Data I/O
6 E 使能信号14 D
7 Data I/O
7 D0 Data I/O 15 BLA 背光源正极
8 D1 Data I/O 16 BLK 背光源负极
3.2.2 主要技术参数
表3-2为 1602型LCD的主要技术参数
显示容量芯片工作
电压
工作电流
模块最佳
工作电压
字符尺寸
16X2个字符 4.5～5.5V 2.0mA（5.0V） 5.0V 2.95X4.35(WXH)mm
读状态：输入：RS=L，RW=L，E=H 输出：D0-D7=状态字
读数据：输入：RS=H，RW=H，E=H 输出：无
写指令：输入：RS=L，RW=L，D0-D7=指令码，E=高脉冲输出：D0-D7=数据
写数据：输入：RS=H，RW=L，D0-D7=数据，E=高脉冲输出：无
3.3 AT24C02串行EEPROM
EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory)，电可擦可编程只读存储器--一种掉电后数据不丢失的存储芯片。 EEPROM 可以在电脑上或专用设备上擦除已有信息，重新编程。一般用在即插即用。
它是可用户更改的只读存储器（ROM），其可通过高于普通电压的作用来擦除和
重编程（重写）。不像EPROM芯片，EEPROM不需从计算机中取出即可修改。
AT24CXX是美国ATMEL公司的低功耗CMOS串行EEPROM，典型的型号有
AT24C01A/02/04/08/16等5种，它们的存储容量分别是1024/2048/4096/8192/16384位；
也就是128/256/512/1024/2048字节；使用电压级别有5V，2.7V,2.5V,1.8V。
AT24C02是一个CMOS标准的EEPROM存储器，是AT24CXX系列（AT24C01/02/04/08/16）成员之一，这些EEPROM存储器的特点是功耗小、成本低、电源范围宽，静态电源电流约30uA～110uA，具有标准的I2C总线接口，是应用广泛的小容量存储器之一。
图3-2 AT24C02芯片引脚逻辑
上图是AT24C02的引脚图，这个芯片是一个8脚芯片，内部存储器有256字节。引脚功能介绍如下：
A0（引脚1）：器件地址的A0位，是器件地址的最低位，器件地址排列是A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0 R/W。
A1（引脚2）：器件地址的A1位。
A2（引脚3）：器件地址的A2位。
GND（引脚4）：地线。
SDA（引脚5）：数据总线引脚。
SCL（引脚6）：时钟总线引脚。
TEST（引脚7）：测试引脚，
Vcc （引脚8）：电源线引脚。
4、电路硬件介绍
4.1 电路介绍
本设计主要由单片机、矩阵键盘、液晶显示器和密码存储等部分组成。其中矩阵键盘用于输入数字密码和修改密码等功能的实现。由用户通过连接单片机的矩阵键盘输入密码，后经过单片机对用户输入的密码与自己保存的密码进行对比，从而判断密码是否正确，若错误就报警。超过3次就长报警。
4.1.1电源输入部分
密码锁主要控制部分电源需要用5V 直流电源供电，其电路如图4-3所示。里面与一个常闭常开的电路开关连接。
4.1.2 复位部分
单片机复位是使CPU 和系统中的其他功能部件都处在一个确定的初始状态，并从这个状态开始工作。单片机在启动时复位，可以使CPU 及系统各部件处于确定的初始状态，并从初态开始工作。89系列单片机的复位信号是从RST 引脚输入到芯片内的施密特触发器中的。当系统处于正常工作状态时，且振荡器稳定后，如果RST 引脚上有一个高电平并维持2个机器周期(24个振荡周期)以上，则CPU 就可以响应并将系统复位。单片机系统的复位方式有：手动按钮复位和上电复位。本设计采用按键复位。
单片机 AT89S52
密码输入
蜂鸣报警（包括指示灯）
复位电路
显示电路
程序下载模块
4.1.3键盘输入部分
本设计采用的是矩阵式按键键盘，它由行线和列线组成，也称行列式键盘，按键位于行列的交叉点上，密码锁的密码由键盘输入完成，与独立式按键键盘相比，要节省很多I/O 口。
本设计中使用的这个4*4键盘不但能完成密码的输入还能作特别功能键使用，比如修改密码后退功能等。键盘的每个按键功能可以在程序设计中设置。
4.1.4 显示部分
本设计的显示部分由液晶显示器LCD1602取代普通的数码管来完成，可以提高密码锁的密码显示效果能力，令用户更加明白显示内容。当需要对家居住宅进行开锁时，按下键盘上的数字键0－9输入密码，每按下一个数字键后在显示器上显示一个“*”，输入多少位就显示多少个“*”。
当密码输入完成时，按下确认键，如果输入的密码正确的话， LCD子显示“Right！”，家居被打开；如果密码不正确，LCD显示屏会显示“First error!”，同理第二次错就是“Second error!”,第三次显示“Third error!”，并质疑“Are you Host？”。通过LCD显示屏，可以清楚的判断出密码锁所处的状态。其显示部分引脚接口如下图所示：
4.1.5发光二极管部分
LED发光二极管有红灯、黄灯和绿灯，红灯负责报警，包括输入错误密码和感应到有人闯进住宅。当密码正确时，绿灯才会闪亮，随后黄灯亮表示门锁开启，10S之后，黄灯关闭。电路如下：
4.1.6蜂鸣报警部分
此电路可以发出蜂鸣声报警，引起家居住宅主人的注意。如下图所示：
4.1.7EEPROM密码存储部分
当密码修改之后，可以存储到此芯片，掉电后不会丢失。
4.1.8 程序下载电路
通过下载电路，可以把需要应用的程序载入到单片机芯片AT89S52之中进行调试。
4.2电路流程图
系统软件设计由主程
序、初始化程序、LCD显
示程序、键盘扫描程序、
键功能程序、密码设置程
序和延时程序等组成。
如图所示为主程序流
程图，开始接上电源，程
序进行初始化设置，然后
在键盘上输入密码，此系
统进行键盘扫描，然后启
动程序，进行保护，再次
在键盘上输入密码，系统
进行扫描，如和之前一样，
则执行程序，如不是，则
执行另一种程序，最后结
束。
5、电路仿真分析5.1 初始化后的界面情况
5.2 密码正确情况
开始
初始化
外部存储密码载入键盘扫描
键功能程序
结束
关闭程序
欢迎语
5.3 密码错误情况
第一次输入错误
第二次输入错误
第三次输入错误
5.4 密码修改情况
6.电路板的制作、焊接、调试
6.1电路板制作
在制作电路板之前，先画好PCB电路图。注意点有三个：1、元件的封装。注意焊盘的大小和焊盘之间的距离。2、注意线宽大小，本设计把线宽调至0.8mm。3、布局和布线。注意尽量少飞线和单层PCB板布线。
电路板制作有以下5步：
(1)打印电路图：先设置相关的参数，后在油性纸面上进行PCB电路图的打印，将图纸打印好之后后，注意不要刮落到碳粉。
(2)过塑：把打印的PCB图紧紧贴到电路板上，并且用胶纸来黏好。之后把电路板放到
过塑机上进行过塑，约20~40次。若印得不太理想，但是基本脉络都在，则可以使用油性笔进行线路修补。
(3)腐蚀：把过塑好的电路板放到盐酸与双氧水的混合物上面进行腐蚀。腐蚀过后，电路板要用清水清洗。
(4)用洗板水把碳粉清理干净，此时可以看到清晰的铜线线路。
(5)对焊盘中间进行钻孔，钻孔之后就是最终完成的电路板。
6.2电路板焊接
电路板制作好后，便可以进行焊接了。焊接时要注意下问题：
(1)检查一下电路板铜线是否存在隔断，若存在，则进行焊锡把隔断的铜线线路进行相连。
(2)对照原理图以及PCB图来进行焊接。
(3)注意排阻和电容的极性，插座的方向等问题。
(4)焊锡时注意某些相近的管脚是否相连导致短路。
6.3电路板调试
在调试之前，先逐一把芯片插进相应的插槽。注意芯片的管脚是否插入正确。做完一切之后就进行电路的调试。
(1)程序不能下载。检查发现是管脚没有焊接完好。
(2)程序下载正常，电路不能工作。检查发现是复位电路的问题。单片机是高电平复位，而程序设计时设想是低电平复位。仿真时并没有出现问题，这一切告诉我们不可过分相信仿真结果。最终把按键触发复位，改成上电复位。
(3)接上电源后，液晶屏亮却没有字幕显示，只有两行空白。用电表检查发现线路完好，不存在断路和短路问题。最后发现是电位器阻值过大，导致液晶显示不正常。通过修改电位器阻值，可以让液晶显示显示正常。
7、实验心得与体会
这次的单片机设计过程很幸苦，但收获很大。之前有做过类似的设计，所以还是能很快上手的，首先是确定我们要做的是智能家居防盗，找资料这倒还好，在设计电路图和程序设计仿真就很困难，有点做不来，因为自己编程能力很一般，最后几个人一起努力搞定，在制PCB版第一次失败了，最后找到原因也做好了，程序下载的时候也出错了，经过调试最后终于做出来了，虽然做的不太顺利，但是收获还是挺多，也做成功了，增强了我们的信心，也为我们单片机的学习画上了一个圆满的句号。
智能家居报告
智能家居前期开发技术报告 、八、? 前言 智能家居的概念至今已十余年，但目前在全球依旧无法普及的原因主要在于：解决方案价格昂贵、缺乏相关产品设备、基础设施布建困难，与无明确共通标准遵循，以上几点原因，大约可涵盖智能家居至今无法成功的八成因素。传统的智能家居大约可分为几个应用领域：个人电脑、家庭影音娱乐、自动化控制、家庭安全、语音应用、网路通讯等。想像在一个未来的世界，你是一个独居在外的单身贵族，在公司下班之前你拨了通电话，连线至家中的家庭网路伺服器，透过家庭网路伺服器下命令给连结在家庭网路中的各式设备，利用语音讯息传达各种命令指挥每一种设备。于是，在你回到家后，家里的电灯已经点亮，冷气、微波炉、烤箱等家用电器也已经依照指令正确运作，这就是数位网路家庭运作模式的写照。 一、智能家居介绍家居智能化是以住宅、公共娱乐场所为平台、兼备建筑、网络通信、设备自动化、信息家电，集系统、结构、服务、管理为一体，实现高效、舒适、安全、便利、环保、节能的居住、娱乐的自动化系统。它是通过综合采用先进的计算机、通信、控制和图形显示技术（4C）,建立一个由家庭安全防护系统、网络服务系统和家庭自动化系统组成的家庭综合服务与管理集成系统，从而实现全面的安全防护、便利的通讯网络以及舒适的居住环境的家庭住宅。 二、智能家居基本组成 住宅要实现智能化, 必须建立家庭网, 以网络的形势将家庭内各种设备等联在一起,使其成为一个有机统一的整体, 在家庭智能控制器的统一管理下进行信息采集传输、智能处理、反馈控制等功能,实现智能化家庭管理与控制。 智能家居由自动化控制系统和管理系统两部分组成。智能家居控制系统主要进行数据采集和设备控制, 完成智能家居的底层功能。智能家居管理系统对各种数据进行存贮、查询和处理, 实现小区物业管理自动化。控制系统和管理系统通 过调制解调器相连接。
基于-89C51单片机的秒表课程设计汇本
《单片机技术》 课程设计报告 题目：基于MCU-51单片机的秒表设计班级： 学号： 姓名： 同组人员： 指导教师：王瑞瑛、汪淳 2014年6月17日
目录 1课程设计的目的 (3) 2 课程设计题目描述和要求 (3) 2.1实验题目 (4) 2.2设计指标 (4) 2.3设计要求 (4) 2.4增加功能 (4) 2.5课程设计的难点 (4) 2.6课程设计容提要 (4) 3 课程设计报告容 (5) 3.1设计思路 (5) 3.2设计过程 (6) 3.3 程序流程及实验效果 (7) 3.4 实验效果 (16) 4 心得体会 (17)
基于MCS-51单片机的秒表设计 摘要：单片机控制秒表是集于单片机技术、模拟电子技术、数字技术为一体的机电一体化高科技产品，具有功耗低，安全性高，使用方便等优点。本次设计容为以8051 单片机为核心的秒表，它采用键盘输入，单片机技术控制。设计容以硬件电路设计，软件设计和PCB 板制作三部分来设计。利用单片机的定时器/计数器定时和计数的原理，用集成电路芯片、LED 数码管以及按键来设计计时器。将软、硬件有机地结合起来，使他拥有正确的计时、暂停、清零、并同时可以用数码管显示，在现实生中应用广泛。 关键词:秒表;8051;定时器;计数器 1 课程设计的目的 《单片机应用基础》课程设计是学好本门课程的又一重要实践性教学环节，课程设计的目的就是配合本课程的教学和平时实验，以达到巩固消化课程的容，进一步加强综合应用能力及单片机应用系统开发和设计能力的训练，启发创新思维，使之具有独立单片机产品和科研的基本技能，是以培养学生综合运用所学知识的过程，是知识转化为能力和能力转化为工程素质的重要阶段。 2 课程设计题目描述和要求
智能家居系统系统设计方案
第一章智能家居系统概述 住房是生活的原点，未来的家居是什么样子，您想过吗?从美国科幻电影中，从媒体报道中，我们可以窥见未来智能家居生活的一些影子。 清晨，轻柔的音乐自动响起并逐步增大音量催您起床，同时窗帘自动打开，音乐舒缓响起，早餐开始自动烹饪，新闻按预定播放。 离家出门，您完全不必担心灯还没关，大门还没锁。因为在您开车上公路 的时候，只需在手机轻触远程控制界面，智能家居系统会帮您照料好一切;同时安防系统自动布防，出现异常智能侦测，煤气漏了、发生火灾了、有人闯入了，系统将自动及时地通报到小区的管理中心，并将现场情况通过信息发送到正在 上班的您面前。 回到家中，随着门锁被开启，安防系统自动解除室内警戒，廊灯缓缓点亮，空调、新风系统自动启动，背景乐轻轻奏起。 在家中，只需一个遥控器就能控制家中所有的电器。每天晚上，所有的窗帘都 会定时自动关闭，入睡前，床头边的面板上，您触动“晚安”模式，就可以控 制室内所有需要关闭的灯光和电器设备，同时安防系统自动开启处于警戒状态。在您外出之前只要按一个键（离家情景）就可以关闭家中所有的灯和电器…… 现在和未来随着社会的进步人们物质和精神生活质量的全面提升，安逸和休 闲就成了生活基调。而智能家居恰好能迎合、满足人们的需要。现在，楼宇的 卖点越来越集中在智能化和生态环保化，而最大的变量和砝码就是智能化。消 费者在除了选用传统的节能卫具、灯具来节能的同时，也没有忽视对“智能” 生活的追求。智能化的家装设计可以更好地实现人们对人性化家居的需求，而 通过智能家居的应用不但可以实现小区智能化，同样也可以起到节能的效果。 未来随着经济的发展，人们对生活质量追求的提高，智能家居也将逐渐引领装 修时尚潮流，成为新的消费趋势。 第二章设计原则 智能家居又称智能住宅。通俗地说，它是融合了自动化控制系统、计算机网络 系统和网络通讯技术于一体的网络化智能化的家居控制系统。衡量一个住宅小 区智能化系统的成功与否，并非仅仅取决于智能化系统的多少、系统的先进性 或集成度，而是取决于系统的设计和配置是否经济合理并且系统能否成功运行，系统的使用、管理和维护是否方便，系统或产品的技术是否成熟适用，换句话说，就是如何以最少的投入、最简便的实现途径来换取最大的功效，实现便捷 高质量的生活。 1、实用性 智能家居最基本的目标是为人们提供一个舒适、安全、方便和高效的生活环境。对智能家居产品来说，最重要的是以实用为核心，摒弃掉那些华而不实，只能 充作摆设的功能，产品以实用性、易用性和人性化为主。
80c51单片机交通灯课程设计报告1.pdf
80C51单片机交通灯课程设计报告 目录 第一章引言 (3) 第二章单片机概述 (4) 第三章芯片介绍 (6) 3.1AT89S51单片机介绍 (6) 3.1.1简介 (6) 3.1.2主要管脚介绍 (6) 3.274LS164介绍 (8) 3.3共阳数码管介绍 (8) 3.3.1分类简介 (8) 图3.3LED数码管引脚定义 (9) 3.3.2驱动方式 (9) 3.3.3主要参数 (10) 3.3.4应用范围 (10) 第四章系统硬件设计 (11) 4.1硬件设计要求 (11) 4.2硬件设计所用元器件 (11) 4.3硬件设计图 (11) 4.4设计流程图 (12) 第五章系统软件设计 (13) 5.1流程图 (13)
5.2程序设计 (14) 第六章结论 (16) 参考文献 (18)
第一章引言 在今天，红绿灯安装在各个道口上，已经成为疏导交通车辆最常见和最有效的手段。但这一技术在19世纪就已出现了。 1858年，在英国伦敦主要街头安装了以燃煤气为光源的红，蓝两色的机械扳手式信号灯，用以指挥马车通行。这是世界上最早的交通信号灯。1868年，英国机械工程师纳伊特在伦敦威斯敏斯特区的议会大厦前的广场上，安装了世界上最早的煤气红绿灯。它由红绿两以旋转式方形玻璃提灯组成，红色表示“停止”，绿色表示“注意”。1869年1月2日，煤气灯爆炸，使警察受伤，遂被取消。 1914年，电气启动的红绿灯出现在美国。这种红绿灯由红绿黄三色圆形的投光器组成，安装在纽约市5号大街的一座高塔上。红灯亮表示“停止”，绿灯亮表示“通行”。 智能的交通信号灯指挥着人和各种车辆的安全运行,实现红、黄、绿灯的自动指挥是城乡交通管理现代化的重要课题.在城乡街道的十字交叉路口,为了保证交通秩序和行人安全,一般在每条道路上各有一组红、黄、绿交通信号灯,其中红灯亮,表示该条道路禁止通行;黄灯亮,表示该条道路上未过停车线的车辆停止通行,已过停车线的车辆继续通行;绿灯亮,表示该条道路允许通行.交通灯控制电路自动控制十字路口两组红、黄、绿交通灯的状态转换,指挥各种车辆和行人安全通行,实现十字路口城乡交通管理自动化。 本文为了实现交通道路的管理,力求交通管理先进性、科学化.分析应用了单片机实现智能交通灯管制的控制系统,以及该系统软、硬件设计方法,实验证明该系统实现简单、经济,能够有效地疏导交通,提高交通路口的通行能力。
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基于物联网的智能家居实训方案【摘要】物联网技术迅速发展，智能家居作为其重要应用部分成为新兴研究领域。本文提出了一种智能家居实训方案，该方案采用CC2530芯片、无线通信技术及传感器组建ZigBee家庭部局域网，外部接入因特网。覆盖物联网三层结构。使用LED灯成功测试实训平台对灯光控制功能，实验表明有进一步研究智能家居实训平台的价值。 【关键词】物联网；智能家居；ZigBee；CC2530 Smart Home Practice Training Based on Internet of Things ZHU Kai JIANG Wei LIU Tong （School of Mechanical Electronic & Information Engineering China University of Mining & Technology，Beijing 100083，China） 【Abstract】With the rapid development of the internet of things，the smart home has become the emerging research field which plays an important role in the internet of thins. Smart home practice training scheme is put forward. Interior home
network is formed by CC2530，wireless communication technology and sensor，including three layers. Exterior network is connected to the internet. The lamp control test is performed by LED and the result confirmed that the smart home practice training scheme has an important value for further study. 【Key words】Internet of things；Smart home；ZigBee；CC2530 0 引言 随着社会的发展，人们对家庭生活、学习、娱乐提出了更高的品质要求。例如，亲人对独生子女的看护，主人对家用电器进行实时远程控制，在主人进门之前，室已经具有宜人温度。在主人启动汽车之前，车有合适温度，有按照主人出行计划设计好的行车路线。这些需物联网应用中最贴近民生的智能家居方面。 高校已陆续设立物联网专业，要把学生培养成适应社会需求的人才需要学生掌握物联网综合技术。智能家居实训平台是物联网典型开放型应用环境之一，学生可在此平台上实现对物联网综合技术的理解，亦可借助此平台进行创新应
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基于51单片机课程设计报告 院系：电子通信工程 团组：电子设计大赛1组 姓名： 指导老师：
目录 一、摘要 (3) 二、系统方案的设计 (3) 三、硬件资源 (5) 四、硬件总体电路搭建 (13) 五、程序流程图 (14) 六、设计感想 (14) 七、参考文献 (16) 附录 (17) 附录 1 程序代码 (17)
一、摘要 本设计以STC89C51单片机为核心的温度控制系统的工作原理和设计方法。温度信号由温度芯片DS18B20采集，并以数字信号的方式传送给单片机。文中介绍了该控制系统的硬件部分，包括：温度检测电路、温度控制电路。单片机通过对信号进行相应处理，从而实现温度控制的目的。文中还着重介绍了软件设计部分，在这里采用模块化结构，主要模块有：数码管显示程序、键盘扫描及按键处理程序、温度信号处理程序、led控制程序、超温报警程序。 关键词：STC89C51单片机 DS18B20温度芯片温度控制 ,LED报警提示. 二、系统方案的设计 1、设计要求 基本功能： 不加热时实时显示时间，并可手动设置时间； 设定加热水温功能。人工设定热水器烧水的温度，范围在20～70度之间，打开开关后，根据设定温度与水温确定是否加热，及何时停止加热，可实时显示温度； 设定加热时间功能。限定烧水时间，加热时间内超过温度上限或低于温度下限报警，并可实时显示温度。 2、系统设计的框架
本课题设计的是一种以STC89C51单片机为主控制单元，以DS18B20为温度传感器的温度控制系统。该控制系统可以实时存储相关的温度数据并记录当前的时间。其主要包括：电源模块、温度测量及调理电路、键盘、数码管显示、指示灯、报警、继电器及单片机最小系统。 图1 系统设计框架 3 工作原理 温度传感器 DS18B20 从设备环境的不同位置采集温度，单片机STC8951获取采集的温度值，经处理后得到当前环境中一个比较稳定的温度值，再根据当前设定的温度上下限值，通过加热和降温对当前温度进行调整。当采集的温度经处理后超过设定温度的上限时，单片机通过三极管驱动继电器开启降温设备(压缩制冷器) ，当采集的温度经处理后低于设定温度的下时 , 单片机通过三极管驱动继电器开启升温设备 (加热器) ，这里采用通过LED1和LED2取代！！！ 当由于环境温度变化太剧烈或由于加热或降温设备出现故障，或者温度传感头出现故障导致在一段时间内不能将环境温度调整到规定的温度限内的时候，单片机通过三极管驱动扬声器发出警笛声，这里采用HLLED提示。
安全智能家居监控系统
安全智能家居监控系统作品类型：②微控制器MCU开发应用类
安全智能家居监控系统 摘要 本系统以单片机C8051F340为控制中心，运用ZYMQ-4气敏传感器构造了天然气报警排险电路；运用MQ-2烟雾传感器构建了烟雾报警更新室内空气电路，并结合热敏电阻构建了火灾报警电路；运用门磁开关构造了门磁报警电路；同时还建立了电话报警系统。实现了室内家居的安全化，便利化。此外，我队还利用PCF8563时钟芯片和LCD，使LCD实时的显示时钟信号。 关键字：单片机控制，报警系统，继电器控制 Abstract The system use MCU C8051F340 as the control center part, using ZYMQ-4 gas sensor responsible for risk of natural gas alarm circuit; the use of MQ-2 smoke sensors builts indoor air circuit smoke alarm refreshes, combined with thermistor built fire alarm circuit; use Magnetic structure of the door magnetic alarm switch circuit; at the same time established a telephone. Implementation of the indoor home security and facilitation. In addition, our team also used the PCF8563 clock chip and LCD, to make LCD display real-time clock signal. Keywords: MCU control alarm system relay crontrol
基于51单片机课程设计报告
单片机课程设计 课题：基于51单片机的交通灯设计 专业：机械设计制造及其自动化 学号： 指导教师：邵添 设计日期：2017/12/18 成绩： 大学城市科技学院电气学院 基于51单片机数字温度计设计报告
一、设计目的作用 本设计是一款简单实用的小型数字温度计，所采用的主要元件有传感器DS18B20，单片机AT89C52，，四位共阴极数码管一个，电容电阻若干。DS18B20支持“一线总线”接口，测量温度围-55°C~+125°C。在-10~+85°C围,精度为±0.5°C。18B20的精度较差，为±2°C 。现场温度直接以“一线总线”的数字方式传输，大大提高了系统的抗干扰性。适合于恶劣环境的现场温度测量，如：环境控制、设备或过程控制、测温类消费电子产品等。 本次数字温度计的设计共分为五部分，主控制器，LED显示部分，传感器部分，复位部分，按键设置部分，时钟电路。主控制器即单片机部分，用于存储程序和控制电路；LED显示部分是指四位共阴极数码管，用来显示温度；传感器部分，即温度传感器，用来采集温度，进行温度转换；复位部分，即复位电路，按键部分用来设置上下限报警温度。测量的总过程是，传感器采集到外部环境的温度，并进行转换后传到单片机，经过单片机处理判断后将温度传递到数码管显示。 二、设计要求 （1）．利用DS18B20传感器实时检测温度并显示。 （2）．利用数码管实时显示温度。 （3）．当温度超过或者低于设定值时蜂鸣器报警，LED闪烁指示。 （4）.能够手动设置上限和下限报警温度。 三、设计的具体实现 1、系统概述 方案一：由于本设计是测温电路，可以使用热敏电阻之类的器件利用其感温效应，在将随被测温度变化的电压或电流采集过来，进行A/D转换后，就可以用单片机进行数据的处理，在显示电路上，就可以将被测温度显示出来，这种设计需要用到A/D转换电路，感温电路比较麻烦。 方案设计框图如下：
智能家居控制系统课程设计报告
.. XXXXXXXXXXXXXX 嵌入式系统原理及应用实践 —智能家居控制系统（无操作系统） 学生姓名XXX 学号XXXXXXXXXX 所在学院XXXXXXXXXXX 专业名称XXXXXXXXXXX 班级XXXXXXXXXXXXXXXXX 指导教师XXXXXXXXXXXX 成绩 XXXXXXXXXXXXX 二○XX年XX月
综合实训任务书 学生姓名XXX 学生学号XXX 学生专业XXX 学生班级XXX 设计题目智能家居控制系统（无操作系统） 设计目的： 巩固AD转换模块的应用—光照采集 掌握PWM驱动蜂鸣器产生不同频率声音的方法 巩固SSI 模块控制数码管动态显示的方法 掌握定时器控制数码管实现动态扫描的思想 掌握DS18B20检测温度的程序设计方法 掌握一个完整项目的分析、规划、硬件设计、软件设计、报告撰写的流程方法。 具体任务： 1、编写（或改写）发光二极管、按键、继电器、定时器、数码管、ADC、PWM、温度传感器DS18B20等模块的初始化程序及基本操作程序。 2、为保证数码管显示的稳定性，使用定时器定时扫描各个数码管，可避免 处理器在执行其他程序时，数码管停止扫描而使得显示不正常。 3、通过ADC模块采集开发板上的光敏电阻（CH3），并在数码管低四位显示 采集的值，将光照强度分为 5 级，亮度最亮时开发板上的 4 颗LED全部熄灭， 亮度越来越低时，分别点亮 1 颗、2 颗、3 颗，完全黑暗时点亮 4 颗LED。 4、通过DS18B20检测环境温度，并在数码管高三位显示（两位整数、一位 小数），当环境温度低于设定的下限温度时，蜂鸣器报警，同时打开空调制热（继 电器）；当环境温度高于上限温度时，蜂鸣器报警，同时打开空调制热（继电器）。 5、通过开发板上的三个按键KEY1、KEY2、KEY4（KEY3引脚与DS18B20共用，在此项目中不使用）设定上下限温度： KEY1按一次设定上限温度（同时数码管显示上限温度），按两次设定下限温 度（同时数码管显示下限温度），按三次，设定完成（同时数码管显示实时温度）； KEY2按一次，上限或下限温度加1； KEY3—该引脚被DS18B20占用，不可使用！！！ KEY4按一次，上限或下限温度减1。
51单片机红绿灯课程设计
1 电源提供方案 为使模块稳定工作，须有可靠电源。因此考虑了两种电源方案：方案一：采用独立的稳压电源。此方案的优点是稳定可靠，且有各种成熟电路可供选用；缺点是各模块都采用独立电源，会使系统复杂，且可能影响电路电平。 方案二：采用单片机控制模块提供电源。改方案的优点是系统简明扼要，节约成本；缺点是输出功率不高。综上所述，选择方案二。 2 显示界面方案 该系统要求完成倒计时功能。基于上述原因，我考虑了二种方案：方案一：采用数码管显示。这种方案只显示有限的符号和数码字符，简单，方便。方案二：采用点阵式LED 显示。这种方案虽然功能强大，并可方便的显示各种英文字符，汉字，图形等，但实现复杂，成本较高。 综上所述，选择方案一。 3 输入方案： 设计要求系统能调节灯亮时间，并可处理紧急情况，我研究了两种方案：方案一：采用8155扩展I/O 口及键盘，显示等。 该方案的优点是：使用灵活可编程，并且有RAM,及计数器。若用该方案，可提供较多I/O 口,但操作起来稍显复杂。 方案二：直接在I/O口线上接上按键开关。 由于该系统对于交通灯及数码管的控制，只用单片机本身的I/O 口就可实现，且本身的计数器及RAM已经够用。
综上所述，选择方案二。 3.1单片机交通控制系统的通行方案设计 设在十字路口，分为东西向和南北向，在任一时刻只有一个方向通行，另一方向禁行，持续一定时间，经过短暂的过渡时间，将通行禁行方向对换。其具体状态如下图所示。说明：黑色表示亮，白色表示灭。交通状态从状态1开始变换，直至状态6然后循环至状态1，周而复始，即如图2.1所示： 图1 交通状态 本系统采用MSC-51系列单片机AT89C51作为中心器件来设计交通灯控制器。实现以下功能：
智能家居安防系统设计方案
智能家居安防系统设计方案 智能家居安防系统即智能安防系统，其产品涉及广泛，除了远程监控类产品还有各种保护人体安全等的探测器，这些产品所集成的智能安防系统为用户的家庭及人身安全提供了极大的保障。那么智能家居安防系统是如何设计的方案呢？ 智能家居安全系统总体设计方案 系统的总体设计思路是，在用户家中部署一台PC，负责连接、控制监控设备并与用户的智能手机通信。智能手机则作为终端设备负责显示监控画面，并提供控制监控设备的用户界面。智能手机通过GPRS移动数据网络接入Internet进而实现与用户家中PC的通信。 智能家居安全系统传输协议设计方案 智能手机上的客户端程序在收到一个完整的图像数据包后将向服务器发送确认包。该数据包作为提示服务器可以继续传送图像数据用，因此没有数据载荷和结束界符。类似地，中断连接包用作服务器与客户端之间提示将要中断当前连接，也没有数据载荷和结束界符。 家庭网络的拓补结构 在ZigBee协议里定义了三种网络拓扑结构，分别为星型网络、点对点网络和簇树网络，其中簇树网络可归为点对点网络。 在星型结构的网络中，其协调器节点的能量供应必须具有不间断性，而终端节点则可以采用普通的电池对其提供能量。此种网络结构适合在比较小的范围内组建。而对于点对点的网络结构，只要双方的距离小于节点设备的最大通信距离，同时通信的基本条件得到满足，则双方就可以实现彼此间的通信。点对点网络中也有协调器节点，它主要用于管理链路状态信息，认证设备身份等。 嵌入式开发平台的建立和系统移植 进行嵌入式软件的开发的首要工作是构建其相应的开发环境，嵌入式的软件开发环境是由目标板和宿主机所连接构成的交叉开发环境。目标板用于运行嵌入式操作系统和应用程序，而应用程序的开发、编译、调试等工作则都是在宿主机上完成的。
51单片机课程设计
课程设计说明书
课程设计名称
专
业
班
级
学
号
学生姓名
指导教师
单片机原理及应用课程设计 电子信息工程 140405 20141329 李延琦 胡黄水
2016 年 12 月 26 日
课程设计任务书
课程设计 题目
酒精测试仪
起止日期
2016 年 12 月 26 日— 2017 年 1 月 6 日
设计地点
计算机科学与工程学 院单片机实验室 3409
设计任务及日程安排： 设计任务：分两部分： （一）、设计实现类：进行软、硬件设计，并上机编程、联线、调试、 实现； 1.电子钟的设计 2.交通灯的设计 3.温度计的设计 4.点阵显示 5.电机调速 6.电子音乐发声（自己选曲） 7.键盘液晶显示系统 （二）、应用系统设计类：不须上机，查资料完成软、硬件设计画图。 查资料选定题目。 说明：第 1--7 题任选其二即可。（二）里题目自拟。 日程安排： 本次设计共二周时间，日程安排如下： 第 1 天：查阅资料，确定题目。 第 2--4 天：进实验室做实验，连接硬件并编写程序作相关的模块实验。 第 5--7 天：编写程序，并调试通过。观察及总结硬件实验现象和结果。 第 8--9 天：整理资料，撰写课程设计报告，准备答辩。 第 10 天：上交课程设计报告，答辩。 设计报告要求：
1. 设计报告里有两个内容，自选题目内容+附录（实验内容），每 位同学独立完成。 2. 自选题目不须上机实现，要求能正确完成硬件电路和软件程序 设计。内容包括： 1） 设计题目、任务与要求 2）硬件框图与电路图 3） 软件及流程图 （a）主要模块流程图 （b）源程序清单与注释 4） 总结 5） 参考资料 6）附录 实验上机调试内容
注：此任务书由指导教师在课程设计前填写，发给学生做为本门课程设计 的依据。
智能家居安全系统
智能家居安全系统 Prepared on 22 November 2020
现代智能家居安全系统 题目：现代智能家居安全系统设计 学院：电子与通信学院 班级：课程组 组员： 指导老师： 目录
第一章、概述 1. 课程介绍 2. 功能简介 第二章、系统设计 1. 系统框架 2. 功能模块 第三章、电路设计 1．模块介绍及其原理第四章、程序设计 1．代码展示 第五章、实验与调试 1、下载调试 2、LCD的调试 3、按键的调试 4、电源模块的调试 5、语音模块的调试 6、LED与蜂鸣器的调试第六章、测试结果 第七章、结论 附录 程序代码
第一章概述 1、课程介绍 智能家居是以住宅为平台，利用综合布线技术、网络通信技术、智能家居-系统设计方案安全防范技术、自动控制技术、音视频技术将家居生活有关的设施集成，构建高效的住宅设施与家庭日程事务的管理系统，提升家居安全性、便利性、舒适性、艺术性，并实现环保节能的居住环境。伴随着数字化和网络化的进程，智能化的浪潮席卷了世界的每一个角落，成为一种势不可挡的历史化大趋势。这一切的最终目的为人们提供一个以人为本的舒适、便捷、高效、安全的生活环境。如何建立一个高效率、低成本的智能家居系统已成为当今世界的一个热点问题。本项目的起源与产生既基于此背景。 2、功能简介 该系统主要能够实现的功能：正常情况下，该系统能够采集室内的温度，并显示出来供主人参考。当温度过高时该系统就会发出报警，灯光发亮，语音提示等，使得主人知道家中发生了险情，并及时进行处理。当有盗贼从窗户或
者其他一些地方进入时家中时，会触动红外设置，单片机发信号给声光模块，告知主人和邻居有险情。采取有效的措施，防止损失。
智能家居控制系统课程设计报告20
XXXXXXXXXXXXXX 嵌入式系统原理及应用实践 —智能家居控制系统（无操作系统） 学生姓名XXX 学号XXXXXXXXXX 所在学院XXXXXXXXXXX 专业名称XXXXXXXXXXX 班级XXXXXXXXXXXXXXXXX 指导教师XXXXXXXXXXXX 成绩 XXXXXXXXXXXXX 二○XX年XX月
综合实训任务书
目录 前言 (1) 1 硬件设计 (1) 1.1 ADC转换 (3) 1.2 SSI控制数码管显示 (3) 1.3 按键和LED模块 (5) 1.4 PWM驱动蜂鸣器 (6) 2 软件设计 (7) 2.1 ADC模块 (7) 2.1.1 ADC模块原理描述 (7) 2.1.2 ADC模块程序设计流程图 (8) 2.2 SSI 模块 (8) 2.2.1 SSI模块原理描述 (9) 2.2.2 SSI模块程序设计流程图 (10) 2.3 定时器模块 (10) 2.3.1 定时器模块原理描述 (10) 2.3.2 定时器模块流程图 (11) 2.4 DS18B20模块 (11) 2.4.1 DS18B20模块原理描述 (11) 2.4.2 DS18B20模块程序设计流程图 (12) 2.5 按键模块 (13) 2.5.1 按键模块原理描述 (13) 2.5.2 按键模块程序设计流程图 (13) 2.6 PWM模块 (13) 2.6.1 PWM模块原理描述 (14) 2.6.2 PWM模块程序设计流程图 (14) 2.6 主函数模块 (14) 2.6.1 主函数模块原理描述 (14) 2.6.2主函数模块程序设计流程图 (15)
智能家居系统设计报告
设计报告
智能家居控制系统 设计：刘东宇 2013.04
1.摘要 本设计为--智能家居控制系统，主要用于对家电的智能化控制和家庭防盗。采用用STC公司的89C58RD+单片机为主控。实现的功能有： ? 1.实时显示时间和日历 ?2实时显示温度和湿度 ? 3.可以对房间温度和湿度进行自动控制 ? 4.具有声光防盗报警功能 ? 5.无线控制功能 ? 6.红外人体感应功能 ?7.低功耗模式（防盗模式）与正常模式任意切换 ?8.开机图片，程序在线下载等 ?9.测量水的温度 2.引言 随着科技的快速发展，家电都变得越来越智能化，各种各样的智能化家电改变了我们的生活方式，比如现在的全自动洗衣机，电饭煲，空调，云电视等。但是这种智能的程度还远远不够，这些东西还是需要我们人为的去控制，比如空调，增湿机等，它们不能根据环境的温度或湿度来对，环境温湿度进行自动调节。 随着生活水平提高，家庭的贵重物品也越来越多，家庭
防盗也变的更加需要，以前防盗就仅仅只是一张防盗门，到现在防盗措施也应该随着科技的发展而提高，比如通过红外熱释敏人体感应模块作为报警触发器，这样防盗效果会得到一个很好的提升，本设计主要就是基于以上两个方面而设计的。 3.系统方案 硬件整体框图 4.硬件系统设计 1. DHT11芯片采集温湿度数据传输给单片机进行处理然后后显示在LCD12864液晶屏上，并可以通过设置温湿度上下阀值（可以通过按键调节）来控制房间内的温湿度（通过继电器来进行控制）。 ? 2. DS1302产生时钟数据传输给单片机进行处理然后显示在液晶屏上面，时间可以通过按键进行调节。
51单片机课程设计 AD转换
课程设计报告 华中师范大学武汉传媒学院 传媒技术学院 电子信息工程2011 仅发布百度文库，版权所有.
AD转换 要求： A.使用单片机实现AD转换 B.可以实现一位AD转换，并显示（保留4位数字）设计框图：
方案设计： AD转换时单片机设计比较重要的实验。模数转换芯片种类多，可以满足不同用途和不同精度功耗等。 外部模拟量选择的是简单的电位器，通过控制电位器来改变模拟电压。显示电压值采用一般的四位七段数码管。而AD转换芯片采用使用最广的ADC0809 ADC0809芯片有28条引脚，采用双列直插式封装，如图所示。 下面说明各引脚功能： ?IN0～IN7：8路模拟量输入端。 ?2-1～2-8：8位数字量输出端。 ?ADDA、ADDB、ADDC：3位地址输入线，用于选通8路模拟输入中的一路。?ALE：地址锁存允许信号，输入端，高电平有效。 ?START： A/D转换启动脉冲输入端，输入一个正脉冲（至少100ns宽）使其启动（脉冲上升沿使0809复位，下降沿启动A/D转换）。 ?EOC： A/D转换结束信号，输出端，当A/D转换结束时，此端输出一个高电平（转换期间一直为低电平）。 ?OE：数据输出允许信号，输入端，高电平有效。当A/D转换结束时，此端输入一个高电平，才能打开输出三态门，输出数字量。 ?CLK：时钟脉冲输入端。要求时钟频率不高于640KHz。
?REF（+）、REF（-）：基准电压。 ?Vcc：电源，单一+5V。 ?GND：地 工作原理： 首先输入3位地址，并使ALE=1，将地址存入地址锁存器中。此地址经译码选通8路模拟输入之一到比较器。START上升沿将逐次逼近寄存器复位。下降沿启动A/D转换，之后EOC输出信号变低，指示转换正在进行。直到A/D转换完成，EOC 变为高电平，指示A/D转换结束，结果数据已存入锁存器，这个信号可用作中断申请。当OE输入高电平时，输出三态门打开，转换结果的数字量输出到数据总线上。 本次实验采用中断方式 把表明转换完成的状态信号（EOC）作为中断请求信号，以中断方式进行数据传送。 不管使用上述哪种方式，只要一旦确定转换完成，即可通过指令进行数据传送。 首先送出口地址并以信号有效时，OE信号即有效，把转换数据送上数据总线，供单片机接受。 采用中断可以减轻单片机负担。并可以使程序有更多的空间作二次开发。
智能家居的安全问题分析
智能家居的安全问题分析Last revision on 21 December 2020
智能家居的安全问题分析 摘要：智能家居的出现给用户带来便利，大大改善了人类的生活；但智能家居的背后也隐藏着不少的安全问题，如敏感数据被盗导致个人隐私泄漏、智能家居被非法入侵等情况。如知名的厂商贝尔金由于产品中签名漏洞等问题导致旗下多款产品被黑客入侵，典型的如儿童监视器便被黑客入侵成为了窃听器。 云计算、大数据、移动计算等技术的发展，使得人类生活的每个方面都发生了变革，向智慧化迈进。智能家居成为行业的热点，家电物联网也开始推进；大数据为智能家居的核心，智能家居带给我们一个又一个创建，吸引了大众的目光。然而智能家居的背后却存在着安全隐患，例如智能家居收集了大量的私人数据，这些会不会造成隐私泄露大数据时代谁来确保智能家居背后的数据安全我们将对大数据时代的智能家居的安全问题进行探讨，并提出一些建议方案。 早于1995年，比尔·盖茨在出版的《未来之路》一书中就用了相当多的篇幅形容了他的豪宅——也就是今天的智能家居。有些技术如利用气象情况感知器获得天气情况并协调室内的温度和通风、来宾佩戴小电子针协调所有的照明、音乐、温湿度以配合客人的需要任意调节、远程命令一些家电在主人回家前开启等，在当时看来相当的前卫和不可思议，但现在都一一变成了现实(并且费用大为降低已适合于商用)，智能家居已蓬勃发展，成为人们关注的热点。 智能家居规模有大有小，用户可以选择向公司以订阅服务模式搭建，或利用中控器搭建控制平台，也可以从单一的产品开始着手搭建，甚至可以使用随身智能移动设备来搭建。安防监控、物业管理、讯息服务、医疗保健监护、家居远程管控是智能家居的主要功能。智能家居是一个复杂的系统，它使用计算机技术、微电子技术、通信技术将家庭智能化的所有功能集成起来，通过外部扩展模块实现与家电的互联。智能家居通常是将多个智能家居子系统集成起来，并且综合使用多种技术，向客户提供的一个整体的解决方案；总的来看，智能家居的结构比较复杂，后期维护有一定的隐忧。 智能家居的出现给用户带来便利，大大改善了人类的生活；但智能家居的背后也隐藏着不少的安全问题，如敏感数据被盗导致个人隐私泄漏、智能家居被非法入侵等情况。如知名的厂商贝尔金由于产品中签名漏洞等问题导致旗下多款产品被黑客入侵，典型的如儿童监视器便被黑客入侵成为了窃听器。另外传统网络本身的安全问题也会对智能家居造成一定的威胁。 影响智能家居安全的两大群体是智能家居制造商和用户。他们或能显着的提升智能家居的安全水平，或能将智能家居拖入危险的沼泽中。智能家居制造商的对安全方面可能的威胁主要有4个：厂商自设协议、采用的技术，几乎是封闭体系，很难互联互通；大多厂商们对安全知识的了解非常匮乏；厂商通常并不特别关注数据安全问题；硬件厂商在软件和升级方面做的一般都比较差。用户这边对安全的忽视也是相当大的，对于一个新兴的信息化服务工具，用户在安全方面的关注相对少，即使是有网络安全背景的用户也会忽略如重新设置安全密码这样基本的简单安全防范措施，这样即使厂商提供了强大的安全保护产品，黑客依旧可以轻松入侵用户的智能家居。 智能家居中的安全问题可以分为三类：破坏产品功能、毁坏家居、影响人类生活。破坏产品功能指的是黑客入侵攻击使得产品原有的功能失效，如警报系统失效无法再监控警示等；毁坏家居指的是黑客掌握控制权后命令产品不断运行以达到大大超过额定工作强度而导致该产品被毁坏；影响人类生活指的是用户的隐私数据被盗用后造成的一系列生活困扰(越来越多的黑客热衷于通过盗取信息牟取违法利益，从而让智能家居设备成了诱人的攻击目标)，以及黑客入侵后对用户的一系列恶作剧(如在用户休息时突然操控音响和灯光等设备)。另外智能家居本身也会对网络造成一定的安全威胁，如现已发
实训报告-智能家居实训报告模板课件
实训报告 嵌入式智能家居实训报告 班级学号13391–24 姓名张德进 实训地点E501 指导教师庞春辉 完成日期2015 年12月20日
一、实训目的 （1）具有阅读程序能力，查阅相关资料能力，掌握程序修改能力 （2）具备编写代码能力，掌握程序分析，编写，调试能力。 二、实训环境 校内环境：E501 校外环境：工作单位 以校内实训为主，校外实训为辅。 （1）硬件设备 计算机。 （2）软件 Eclipse。 三、技术介绍 随着社会、经济水平的发展，人们对家居品质的要求也越来越高，要求居住环境舒适化、安全化，家居生活人性化、智能化。智能家居是3C技术（即）向传统家电产业渗透发展的必然结果。从社会背景的层面来看，近年来信息化的高度进展，通讯的自由化与高层次化、业务量的急速增加与人类对工作环境的安全性、舒适性、效率性要求的提高，造成家居智能化的需求大为增加；此外在科学技术方面，由于计算机控制技术的发展与电子信息通讯技术的成长，促成了智能家居的诞生。现在的中国正迎来一个"数字城市"、"数字社区"建设与发展的热潮，3G技术和互联网应用对智能家居的发展也起到很重要的推动作用，智能家居的日渐兴起影响到人们生活的方方面面，改变了人们的生活习惯，提高了人们的生活质量，促使家庭实现了生活现代化，给人们的家居生活带来了全新的感受，它必将成为一种发展趋势。 目前市场上出现得智能家居控制系统主要有： （1）X-10系统（美国），该系统是利用电力线作为网络平台，采用集中控制方式实现。这套系统的功能较为强大，与其它家居控制系统如ABB、C_BUS等比起来更容易接收，使用也相对简单。因为实现同样的功能，X-10家居控制系统是利用220v电力线将发射器发出的X-10信号传送给接收器从而实现智能化的控制，因此采用这套系统不需要额外的布线，这也是这套系统的最大的一个优势，因为其它系统基本上都需要布低压线，在墙上或地面开槽、钻孔，施工难度大、费用高、工期长。但由于缺乏在国内市
智能家居课程设计报告
南通大学 智能家居监控系统设计 学院：电气工程 班级：电115 姓名：刘家辰 学号： 1112002083
目录 1 引言 (3) 2 系统设计 (3) 3 硬件设计 (4) 3.1单片机的选型 (4) 3.2温度监测模块 (5) 3.2.1 温度传感器简介 . (5) 3.2.2测量原理 (5) 3.2.3电路仿真 (6) 3.3烟雾监测模块 (7) 3.4 Zigbee 模块 (8) 3.5报警模块 (9) 3.6键盘输入模块 (10) 3.7液晶显示模块 (11) 3.8人体红外感应模块 . (11) 4 主机软件设计 (12) 4.1主机程序整体框架 (13) 4.2无线发送 / 接收程序 . (13) 4.3温度监测节点程序 . (15) 4.4烟雾监测节点程序 . (17) 4.5红外热释电监测节点程序 . (18) 5 设计体会 (20)
6 参考文献 (20) 7 附录 (21) 主机电路原理图 (21)
1引言 随着社会经济和科学技术的发展，社会信息化程度越来越高，物联网的推出是 时代发展的需要，“三网合一”、“ 三屏合一” 等新概念不断提出，智能家居 成为未来家居的发展方向。智能家居在两个方面具有重要作用： (1)家居智化，继而实现住户舒适最大化，家庭安全最大化。智能家居通过 其智能家庭控制帮助人们改进生活方式，重新安排每天的时间计划表，并为高质 量的生活环境提供安全保障。 (2)智能家居的另一个重要作用是降低能源消耗，操作成本最小化，帮助人们 节约日常能源消耗开支。 智能家居主要通过智能家庭控制系统实现，家庭控制网络是实现智能家庭控制 系统的关键。近几年，各种家庭网络推进组织相继成立，并各自推出了相 关建议和标准，但这些技术标准缺乏统一的通信接口，相互间不兼容 , 无法提供家 庭控制网络的完整解决方案。因此，智能家居研究者面临的最大挑战和机遇是家用 电子领域缺乏统一的通信标准和互操作协议。 2系统设计 智能家居监控系统的总体设计框图如图 1 所示。该系统采用主从方式，主机 负责接收无线信息、GSM远程报警、传感器阈值设置，从机负责温度、气体、烟雾、等环境信号采集处理及无线发送。本文研制的智能家居环境监测报警系统能够实时 监测煤气泄漏、火灾、电热毯过热等温度异常、外人闯入等危险状态， 并可实现电话号码报警，设置传感器阈值等功能。
单片机课程设计——基于C51简易计算器
单片机十进制加法计算器设计 摘要 本设计是基于51系列的单片机进行的十进制计算器系统设计，可以完成计 算器的键盘输入，进行加、减、乘、除3位无符号数字的简单四则运算，并在LED上相应的显示结果。 设计过程在硬件与软件方面进行同步设计。硬件方面从功能考虑，首先选择内部存储资源丰富的AT89C51单片机，输入采用4×4矩阵键盘。显示采用3位7段共阴极LED动态显示。软件方面从分析计算器功能、流程图设计，再到程序的编写进行系统设计。编程语言方面从程序总体设计以及高效性和功能性对C 语言和汇编语言进行比较分析，针对计算器四则运算算法特别是乘法和除法运算的实现，最终选用全球编译效率最高的KEIL公司的μVision3软件，采用汇编语言进行编程，并用proteus仿真。 引言 十进制加法计算器的原理与设计是单片机课程设计课题中的一个。在完成理论学习和必要的实验后，我们掌握了单片机的基本原理以及编程和各种基本功能的应用，但对单片机的硬件实际应用设计和单片机完整的用户程序设计还不清楚，实际动手能力不够，因此对该课程进行一次课程设计是有必要的。 单片机课程设计既要让学生巩固课本学到的理论，还要让学生学习单片机硬件电路设计和用户程序设计，使所学的知识更深一层的理解，十进制加法计算器原理与硬软件的课程设计主要是通过学生独立设计方案并自己动手用计算机电路设计软件，编写和调试，最后仿真用户程序，来加深对单片机的认识，充分发挥学生的个人创新能力，并提高学生对单片机的兴趣，同时学习查阅资料、参考资料的方法。 关键词：单片机、计算器、AT89C51芯片、汇编语言、数码管、加减乘除
目录 摘要 (01) 引言 (01) 一、设计任务和要求............................. 1、1 设计要求 1、2 性能指标 1、3 设计方案的确定 二、单片机简要原理............................. 2、1 AT89C51的介绍 2、2 单片机最小系统 2、3 七段共阳极数码管 三、硬件设计................................... 3、1 键盘电路的设计 3、2 显示电路的设计 四、软件设计................................... 4、1 系统设计 4、2 显示电路的设计 五、调试与仿真................................. 5、1 Keil C51单片机软件开发系统 5、2 proteus的操作 六、心得体会.................................... 参考文献......................................... 附录1 系统硬件电路图............................ 附录2 程序清单..................................