智能家居环境监测系统研究与设计
软件开发·Ｓｏｆｔｗａｒｅ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ 智能家居环境监测系统研究与设计 本设计通过结合了ＡＲＭ和 ｚｉｇＢｅｅ两大技术，搭建了一个智 能家居环境监测系统。实现了对 家居中的温度、湿度、烟雾浓度 的监控。硬件方面，采用了ＳＴＩｄ３２ 采集数据，ｚｉｇＢｅｅ模块传输信息， ＡＲＭ９作为处理器进行统一处理信 息。软件方面，利用Ｑｔ编写上位 机程序。然后移植到ＡＲＭ，平台， 实现了ＡＲＭ板对家居的监测。 【关键词】ＳＴＭ３２智能家居Ｚｉｇｇｅｅ监测 １引言 随着人们生活需求的提高，家居智能化 控制已成为一种必然趋势。本系统在研究了嵌 入式开发技术和ＺｉｇＢｅｅ网络技术的基础上， 使用ＡＲＭ９微处理器芯片设计为核心，实现 大面积的多点温度、湿度以及烟雾浓度进行实 时监测，并将数据通过无线网络传输到控制器 进行数据存储和分析，最终实现了家居室内监 测系统。 ２智能家居环境检测系统总体设计 系统主要以Ｓ１Ｍ３２嵌入式控制芯片为主， 外接各种控制模块电路，利用温湿度传感器、 烟雾传感器以及光照传感器对室内状况进行检 测，并将检测到的数据发送到嵌入式控制器进 行数据分析，当有异常状况发生时，嵌入式控 制器立即做出相应的处理并发出报警。并通过 ＺｉｇＢｅｅ发送给ＡＲＭ端的上位机中，同时将数 据保存到ｓｑｌｉｔｅ数据库中，方便用户直观的查 看室内状态。外围电路则由光敏传感器、温度 传感器、湿度传感器、烟雾传感器模块组成， 与嵌入式器件相连接，实现了控制芯片的通信。 ３系统硬件设计 本系统电路设计主要包括以下几个功能 模块的设计： ３．１光强检测模块 通过光敏二极管电路接收装置来检测光 照强度，将光值转换为电信号，以供单片机处 理判断关照条件，决定是否自动开启灯光。 ３．２烟雾浓度采集模块 文／刘云萍 断，环境烟雾浓度值是否超过阀值。 ３．３温度数据采集模块 使用灵敏度系数比较高的ＤＳ１８Ｂ２０芯片。 该芯片检测灵敏度高、稳定性好、价格便宜， 因此很适合用于本系统。 ３．４湿度采集模块 温湿度采集使用ＤＨＴ１ １传感器，该传感 器可以同时输出温度和湿度，只需按照规定的 时序进行读写即可。 ３．５ ＬＥＤ电路的设计 本次系统通过模拟ＬＥＤ实现对家庭照明 灯的控制，所有的灯均是共阳，控制时只需要 给对应控制管脚低电平即可实现。 要的部分，它完成了系统中数据的封装和解析 依据。本系统中通信协议使用自定义的，数据 帧结构体的定义如下： ｔｙｐｅｄｅｆｓｔｒｕｃｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ｛ ｕ８ ｓｅｎｄ＿ｂｅｇｉｎ； ／／起始标志以“ ” 开始 ｕ８ｐｏｔｏｃｏｌ＿ｌｃａ； ｕ８ ｄｅｖｉｃｅ； ｕ８ ｄｅｖｉｃｅ ｃｍｄ； ｕ８ｄａｔｅ．＿ｌｅｎ； ｕ８ ｄａｔｅ； ∥信息长度可变长 ｜｝设备铝 ｆ｛设备命令 ／，数据长度没有为０ ／／数据没有指向空 ｕ８ ｓｅｎｄ 结束标志以“·”结＿ｅｎｄ； ／／ 柬 ｝ｐｒｏｔｏｃｏｌ； 不仅在上位机和下位机通信过程中始终 保持着同一份协议，数据的发送和解析都是严 格按照此协议进行的。 ３· ｇＢ。。通信接口电路 ６系统测试 ＺｉｇＢｅｅ通信接口为串口，因此只需留出 对应的串口接口即可，系统使用串口２作为通 信接口。 ３．７控制部分功能的实现 系统中硬件控制部分主控芯片选择 ＳＴＭ３２Ｆ１０３Ｃ８Ｔ６。 该芯片具有６４ＫＢ的 ＳＲＡＭ和３２位地址数据线，其性能和传统的 ８位５１单片机相比提高了数倍，因此足以实 现本系统控制部分功能。辅助电路的设计：复 位电路、振荡电路、按键电路及初始位置定位 设计，还有额外添加的串口输出模块，方便调 试和维护。 ４系统软件设计 本系统软件方面，利用Ｏｔ编写上位机程 序。然后移植到ＡＲＭ平台，实现了ＡＲＭ板 对家居的监测。软件设计总体上分为ＳＴＭ３２ 数据采集、ＺｉｇＢｅｅ网络数据发送和接收、嵌 入式平台的搭建以及基于ｏｔ技术的系统主控 软件的设计。上位机部分的软件设计实时显示 当前家居内的温湿度、烟雾浓度以及ＬＥＤ灯 的状态灯信息，还可以实现实时控制ＬＥＤ灯 的状态。下位机ＳＴＭ３２单片机中移植了一款 嵌入式操作系统ｐＣ／ＯＳ．ＩＩ，所以的传感器都是 以独立任务的形式在运行，使得整个程序比较 流畅、效率比较高，系统的稳定性也得到了调 高。 ５通信协议设计 系统硬件平台的搭建以及软件的开发完 毕后，需要对系统进行性能测试，以验证整个 智能家居系统运行的可靠性和稳定性。在硬件 连接测试，可以点击上位机中的ＬＥＤ灯开关， 发送开灯或者关灯命令，查看下位机ＳＴＭ３２ 板上所连接的ＬＥＤ灯状态是否改变，若改变 了则证明整个硬件连接正确。此外测试系统是 否死机的一个办法是用手挡住光敏传感器，若 此时旁边的ＬＥＤ灯亮，说明系统正常运行。 通过测试最终实现本系统监测功能要求 参考文献 ［１】柯国琴．基于单片机的智能家居系统的研 究［Ｄ】．合肥：合肥工业大学，２０１０． 【２］２孙常清，赵英涛．数字家庭网络发展分析 …．电信科学，２００７（０６）：２３－２７． 【３】穆秀春著．Ａ１ｔｉｕｍ Ｄｅｓｉｇｎｅｒ原理图与ＰＣＢ 设计［Ｍ】．北京：电子工业出版社，２０１１． ［４】师振伟．基于ＡＲＭ和ＺｉｇＢｅｅ的智能家居 无线终端控制系统的设计【Ｄ】．西安：西 安工业大学，２０１３． 【５］５冯承金．基于ＺｉｇＢｅｅ和ＡＲＩｄ９的智能家居 系统的研究与设计【Ｄ】．湖北：武汉理工 大学，２０１０． 作者简介 刘云萍（１９８０ ，女，山西省太原市人 硕士 学位。现为太原工业学院计算机工程系讲师。 主要从事数据库系统设计研究。 ＺｉｇＢｅｅ网络中传递的是信息叫ＺｉｇＢｅｅ消作者单位 通过驱动ＭＱ＿２传感器实现对环境中液 息，一个ＺｉｇＢｅｅ消息由１２７个字节组成，在本 太原工业学院计算机工程系山西省太原市 化气、丁烷、丙烷、甲烷、酒精、烟雾等敏感 智能家居系统设计中，采用的ＺｉｇＢｅｅ协议帧０３０００８ 气体的检测，及时传输给单片机后进行条件判 格式为ＭｓＧ格式。通信协议作为一个比较重 ６４·电子技术与软件工程Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ＆Ｓｏｆｔｗａｒｅ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ
智能家居控制系统的设计与研究
价值工程
0引言
随着社会不断发展，人们生活水平不断提高，当前社
会的主要矛盾也发生了根本性的变化，人们对美好生活有
了更高的要求，希望生活变得更加便利、智能及高效化[1]。
智能家居逐渐走进大众的视线，受到越来越多人的关注，
但目前市场上的智能家居系统功能强大，价格昂贵，对于
普通的消费者来说，有些功能没有实际用途。为了能让更
多的用户体验智能生活，本文研究一种具备基本功能且实
用性强的智能家居系统。1智能家居系统设计方案
智能家居系统由人机交互系统、智能网关、单片机智
能安防模块、单片机智能家电模块、多媒体智能娱乐模块
组成。用户通过人机交互系统与智能网关通讯，智能网关
控制各个智能模块运行，最终达到满足用户需求的目的。
同时温度、气体传感器模块实时采集家居环境数据，通过
无线模块传送到人机交互系统，用户可以随时查看家居安防状况。系统方框图如图1所示。
图1系统方框图2硬件电路设计
2.1单片机最小系统主控制电路
该系统主要依托ST的8位小单片机STM8S105K4T6，其内核是16MHzSTM8S的8位MCU，内置最高32KB的Flash，另还配有内部EEPROMJO位ADC、定时器、串口、
SPI接口、I2C接口[3]。在本系统中，它用于接收芯片MFRC522和2.4G收发芯片PL1167的数据，并以接收的
信息控制电机驱动、蜂鸣器、门磁电路等，进而实现家用电
器、窗帘、门锁、安防的智能控制功能。2.2智能家居系统中2.4G无线通讯收发模块
本系统运用的2.4G无线通信模块如图2所示。采用
的通讯芯片是PL1167，是一款工作在2.4~2.5GHz世界通
用ISM频段的单片低功耗高性能2.4GHz无线射频收发芯
片141，主控单片机利用SPI总线接口，与PL1167作数据
信。PL1167工作所需的时钟输入，取自单片机的12MHz
（CYl）晶体振荡电路的输出端，所需的工作天线是利用接触端子C0N5连接到FPC柔性板50Q天线。
图22.4G无线通讯收发模块
基于物联网技术的智能家居环境监测系统设计
电子技术与软件工程Electronic Technology & Software Engineering电子技术Electronic Technology
基于物联网技术的智能家居环境监测系统设计
庞博(商丘职业技术学院机电工程系河南省商丘市476000 )
摘要：本文结合物联网和多种无线传输技术，设计了一种基于物联网的智能家居环境监测系统。系统由感知层、网络层和应用层三 部分组成。硬件包括无线传感网络糢块、传感器数据采集模块等；软件包括传感器节点软件程序、家庭网关及客户端的软件程序。本系统 安装方便、无需布线，即使在偏远地区同样能提供可靠服务。关键词：物联网；智能家居；环境监测
随着科技发展，物联网技术从诞生到在生活中广泛应用，人们
己经习惯了愈加舒适和智能的居家生活环境，同时对居住环境的智
能化提出了更高的要求。本文在研宄和总结现有物联网智能家居监
控系统基础上，设计了一种基于物联网的嵌入式室内环境监控系统。
通过人工神经网络和模糊逻辑理论来综合评估家庭环境的舒适性。
1物联网和智能家居环境监测系统概述
1. 1物联网概述
物联网最初是在1999年提出的。物联网（Internet of
Things)，实现嵌入式物理设备接入互联网，即万物互联。它不再
是传统意义上的互联网，其网络终端不仅包括传统的PC、移动电
话等设备，更扩展到了可以交换信息的各种对象，如物联网技术广
泛应用的汽车、家用电器等设备。接入互联网的各种设备，都可以
自动工作，通过设备携带的传感器感知环境变化，再由软件分析处
理数据并与其他连网设备交换数据，最终控制这些设备做出对应的
反应，整个过程完全不需要人为参与。因此，物联网是无线网和互
联网的结合而构建，其目的就是提高设备的设备和系统的工作效率
和准确性。物联网广泛应用在交通、家居、农业、物流、环境等多
个领域。
1.2智能家居环境监测系统概述
智能家居环境监测是利用物联网技术实现对居家环境的监控，
智能家居中的智能环境温湿度监测控制系统研究
智能家居中的智能环境温湿度监测控制系统研究
智能家居是基于互联网技术和智能设备的一种智能化居家环境。智能家居设备图像化、交互化、智能化、个性化的特点，让我们的生活方式发生了革命性的变化。智能家居设备已经成为21世纪最具前景的产业之一。目前，智能家居设备涉及了家庭安防、家庭娱乐、环境监测、智能家电、智能化生活用品等多个领域，其中环境监测是智能家居的重要功能之一。本文将介绍智能家居中的智能环境温湿度监测控制系统研究。
一、智能家居中环境监测的重要性
智能家居，就是通过物联网技术将家庭中的所有设备连接在一起，实现家庭智能化。而环境监测则是智能家居中的重要功能之一。商家、企业和消费者通过智能家居设备可以实时了解家庭的温度、湿度、空气质量等，实现对家庭环境的控制。智能家居的环境监测可以给消费者提供一个智能、舒适、省心、环保、健康的生活方式。
二、智能家居中的智能环境温湿度监测控制系统
1. 系统结构 智能家居中的智能环境温湿度监测控制系统是由传感器、数据采集模块、数据传输模块、数据处理模块、用户交互模块五个部分组成的。传感器负责采集温湿度信息，数据采集模块将传感器采集的温湿度数据传输到数据传输模块，数据传输模块将数据传输到数据处理模块进行数据处理，处理好后将数据通过用户交互模块反馈给用户。
2. 系统工作原理
智能环境温湿度监测控制系统工作原理主要有两种方式，一种是主动传输，另一种是被动传输。被动传输是指当传感器感应到室内温度或湿度发生变化时，会自动触发数据采集模块采集数据，并进行传输。而主动传输是指用户可以通过智能家居APP对家庭温湿度进行监测控制，APP可以实时地向数据采集模块请求数据，实现对家庭温湿度的监测和控制。
3. 系统功能
智能环境温湿度监测控制系统主要有以下几个功能：
（1）实时温湿度监测
智能环境温湿度监测控制系统可以实时监测家庭的温度和湿度。实时监测可以帮助用户了解家庭环境的状态，做到心中有数。
智能家居控制系统的研究与设计
智能家居控制系统的研究与设计
第一章 绪论
1.1 研究背景
智能家居作为一种新型住宅智能化系统，其功能包括自动化、远程控制、安全保护、环境监测等，在家居生活中起到重要作用。智能家居控制系统是智能家居的核心部分，其负责控制智能家居各个设备的运行与互联，提供更加舒适、安全、智能的居住环境，提升生活品质。因此，研究智能家居控制系统具有重要意义。
1.2 研究目的
本文旨在对智能家居控制系统进行研究，设计一款具有智能化、高效、安全、可靠、易操作等特点的控制系统，优化智能家居的使用体验，提升智能家居的实用性和性价比。
1.3 研究意义
本文的研究成果对于提高家居生活的智能化、舒适性具有显著效果，有利于促进智能家居系统的推广和应用，同时也有一定的经济和社会效益。
第二章 智能家居控制系统的基本结构
2.1 智能家居控制系统的工作原理 智能家居控制系统是一种物联网技术应用，通过智能终端和智能设备之间的通讯互联，使得用户可以通过智能终端轻松地控制智能家居中的各项设备。
2.2 智能家居控制系统的结构
智能家居控制系统的基本结构由智能终端、物联网网关、智能设备和云服务组成。
2.2.1 智能终端
智能终端是用户操作智能家居系统的终端设备，如手机、平板电脑、电视等。
2.2.2 物联网网关
物联网网关是连接智能终端和智能设备的桥梁，实现将智能设备接入到云端服务器。
2.2.3 智能设备
智能设备包括智能插座、智能灯泡、智能门锁、智能窗帘、智能摄像头等家居设备。
2.2.4 云服务
云服务是智能家居控制系统的核心部分，通过云平台实现智能设备与智能终端之间的通讯和控制。 2.3 智能家居控制系统的通讯协议
智能家居控制系统的通讯技术主要采用Wi-Fi、ZigBee、蓝牙等公共协议，也可以通过自定义协议实现智能设备间的通讯和互联。
第三章 智能家居控制系统的设计与实现
3.1 系统需求分析
通过对智能家居控制系统的需求分析，本文明确了该系统所需要具备的功能要求和性能要求。
智能家居控制系统的设计与研究 2
［关键词］智能 １．引言 进入２１世纪以后，借助网络和信息技术的发展，信息家 电已越来越多地出现在人们的生活之中，而这一切的发展最 终目的都是为了方便人们的生活。伴随着科学技术的进步， 出现了智能家居。我们在选择、设计智能家居控制系统时，要 切实考虑的主要因素是：系统的稳定性、系统的安全性、功能 的实用性、后期的维护和扩展等。如何建立一个高效率、低成 本的家居系统己成为当前社会一个热点问题。以往的家庭智 能终端绝大多数是由单片机控制，随着新功能的不断增加和 性能的不断提升，将处理能力大大增强的具有网络功能的嵌 入式操作系统和单片机的控制软件程序作了相应的调整，使 之有机地结合成完整的嵌入式系统，采用嵌入式系统的家居 控制系统是智能家居一个新的研究方向。 基于以上考虑，本论文将建立一个采用ＤＳＰ嵌入式控 制系统与ＧＳＭ全球移动通讯系统短消息相结合的方式实现 对家居环境进行远程监控，实现家居智能化。 ２．智能家居控制系统的设计 ２．１ 嵌入式控制系统硬件设计 （１）系统结构层次设计 该控制系统从结构上来划分，可以分为两个层次，分别 为前向通道和后向通道。前向通道主要由以微处理器为核心 的监测单元构成，后向通道主要由以ＧＳＭ无线网络通信模 块为核心的数据通信单元构成。 监测单元主要是对室内的家居的工作状态进行监控，并 能够发布相应的控制指令，实现对家居设备的控制，也就是 说，既要能够实现对灯的开闭状态、电饭煲的温度设定状态 等进行监控，同时还要能够实现对空调的启动关闭等控制功 能；数据通信单元主要是完成两个任务，一是将当前家居设 备的工作状态进行实时监控，并不间断地以短信的方式借助 ＧＳＭ网络发送给用户，二是接受来自用户手机发出的短信， 并能够自动翻译出其控制要求，输出到前向通道，完成相应 的控制功能。 （２１系统功能设计 智能家居控制系统以基于ｕ Ｃｌｉｎｕｘ的嵌入式系统为核 心，其功能上的设计目标归纳起来主要有以下几点： ①对家居的测控任务在现场完成。该控制系统采用分 散的控制策略，系统正常运行时，系统只起到状态监控的作 用，当接收到来自远程的用户控制指令时，能够根据指令完 成相应的家居控制的功能。 ②具有一定的自诊断、自校正的功能，将故障情况上传 给上位机，便于维护人员查错、排错，具有动态显示和数据存 储能力。 ③控制系统可连到无线通信网络，进而帮助用户实现 远程控制的目的。 （３）系统硬件的实现 这里主要讨论前向通道的硬件实现方案，关于ＧＳＭ无 线网络通信模块的硬件实现方案，会在下文专门进行讨论， 因此这里不予赘述。 结合该控制系统的应用功能与控制要求，这里选用 Ｍｉｃｒｏｃｈｉｐ公司推出的ｄｓＰＩＣ３０Ｆ系列芯片，我们选用 ｄｓＰＩＣ３０Ｆ６０１４。这是一款将单片机与ＤＳＰ技术相结合的高性 能１６位数字信号控制器，不仅具有功能强大的外围设备和 快速中断处理能力，还融合了可进行高速计算的数字信号处 理器。此外，它在异常事件处理、软件开发环境等方面也表现 出强大的性能。 由于ｄｓＰＩＣ３ｏＦ６０１４芯片的内部资源丰富，基于 ｄｓＰＩＣ３０Ｆ６０１４平台开发的控制系统，仅需要很少的外设，在 硬件整体设计方案中可以实现总线不出芯片的设计，不但使 装置的抗干扰性和可靠性能够满足各种环境的运行要求，而 且可以提升系统的灵活性，缩短开发时间，降低开发成本。在 具体实现方面，通过ｄｓＰＩＣ３ＯＦ６０１４芯片的Ｉ／０端口，读取传 感器的监测状态信号，并进行内部的逻辑判断，同时该处理 器还预留出无线通信网络接口，能够实现无线网络通信，因 此，只要选择合适的ＧＳＭ通信模块，即可实现远程化的智能 控制。 结合上述硬件设计方案，整个控制系统的硬件框图如下 图ｌ所示： 作者简介：张华，女，江苏金坛人，本科，研究方向：电子信息科学与技术。
基于无线传感器网络的智能环境监测与控制系统设计与实现毕业设计
基于无线传感器网络的智能环境监测与控制系统设计与实现毕业设计
基于无线传感器网络的智能环境监测与控制系统设计与实现
近年来，随着物联网技术的不断发展，无线传感器网络已成为智能环境监测与控制领域的重要技术手段。基于无线传感器网络的智能环境监测与控制系统设计与实现是当前研究的热点问题之一。本篇论文以此为课题展开研究，旨在设计并实现一套高效可靠的智能环境监测与控制系统。
一、引言
无线传感器网络（Wireless Sensor Network, WSN）是由大量分布式传感器节点组成的网络系统，可以广泛应用于环境监测、物联网、智能家居等领域。本系统旨在通过无线传感器网络对环境参数进行实时监测，并根据监测结果进行智能控制。
二、系统设计
（1）传感器节点设计
传感器节点是无线传感器网络中的核心组成部分，起着数据采集和传输的作用。在本系统中，我们选用了温度传感器、湿度传感器和光照传感器作为监测目标，并根据环境需求进行布置和配置。
（2）网络拓扑设计 网络拓扑设计是无线传感器网络中非常关键的一环。针对本系统的特点，我们采用了星型拓扑结构，即一个基站作为中心节点与众多传感器节点进行通信。这样的设计可以有效降低数据传输的能量消耗，并提高通信效率。
（3）数据传输与处理
数据传输与处理是智能环境监测与控制系统中的核心环节。传感器节点实时采集环境参数，并将数据通过无线传输协议传送至基站。基站根据需求对数据进行处理和分析，生成相应的监测报告和控制指令。
三、系统实现
（1）硬件搭建
根据系统设计要求，我们选用了高性能的微处理器和低功耗的无线模块作为传感器节点的核心芯片。通过搭建硬件平台，实现传感器节点的数据采集、存储和传输功能。
（2）软件开发
为了保证系统的高效运行，我们编写了相应的软件程序。传感器节点的软件程序负责数据采集和传输，基站的软件程序负责数据处理和控制指令生成。为了提高系统的稳定性和可靠性，我们使用了现成的通信协议和数据处理算法。
基于STM32的智能家居检测控制系统设计
基于STM32的智能家居检测控制系统设计
智能家居技术已经逐渐成为现代家庭的标配，智能家居检测控制系统能够通过传感器检测环境信息，并且利用控制器对家居设备进行智能控制。本文将基于STM32微控制器，设计一款智能家居检测控制系统，并详细介绍其设计原理、硬件架构和软件实现。
一、系统设计原理
智能家居检测控制系统的设计原理主要包括环境检测和智能控制两个部分。
1、环境检测
环境检测部分主要利用各类传感器来监测环境的各项参数，比如温湿度传感器、光照传感器、烟雾传感器、气体传感器等。这些传感器可以监测家居环境的温度、湿度、光照强度、空气质量等情况，将采集到的数据传输给控制器进行处理。
2、智能控制
智能控制部分主要通过控制器来对家居设备进行智能控制，比如智能灯控制、智能窗帘控制、智能空调控制等。控制器会根据传感器采集到的环境信息，通过预设的控制策略来智能控制家居设备，提高家居的舒适度和能效。
二、硬件架构
基于STM32的智能家居检测控制系统的硬件架构包括传感器模块、STM32微控制器模块和执行模块三个部分。
1、传感器模块
传感器模块主要包括各类环境传感器，比如温湿度传感器、光照传感器、烟雾传感器等。这些传感器通过传感器接口和STM32微控制器连接，将采集到的环境信息传输给STM32微控制器进行处理。
2、STM32微控制器模块
STM32微控制器模块是整个系统的核心部分，它负责接收传感器采集到的环境数据，并且通过控制算法对家居设备进行智能控制。STM32微控制器模块还需要与执行模块进行通信，将控制指令传输给执行模块。
3、执行模块 执行模块主要包括各类执行设备，比如智能灯、智能窗帘、智能空调等。执行模块通过执行接口与STM32微控制器连接，接收来自STM32微控制器的控制指令，对家居设备进行智能控制。
基于zigbee技术的家居环境监测系统的设计与实现最终版
江苏理工学院毕业设计说明书（论文）
I
基于ZigBee技术的家居环境监测系统的设计与实现
摘 要：环境是人们赖以生存的必要条件，随着现代化信息技术的迅猛发展和提高，人们对自己的生活环境有了更高的要求，希望自己的生活环境健康、舒适。近些年，特别是人类在信息技术上的快速发展，使得各种无线通信技术有了前所未有的突破，无线技术在智能家居上的应用将越来越广泛。因此，本文利用ZigBee技术设计出了这种无线家居环境监测系统。该系统中，传感器节点（即终端节点）可以选择温度、湿度、亮度等传感器，并且可以根据需求添加或减少传感器节点。所以本文无线网络终端模块选用的CC2530芯片为平台，以实现信息数据的接收与发送。此芯片内置8051内核的单片机内核，并有一定的内存空间，故只要加上些少许外围电路就可以实现功能，无需再加单片机。在数据接收端（即协调器节点）收到的数据处理传送到PC机上显示。为了让用户方便监测数据，本文在PC机上设计了显示界面，让人们更加方便操作及监测数据。本系统运行可靠，能正确获取环境数据，实现实时监测。
关键词：ZigBee;无线传感器网络;环境监测;智能家居 江苏理工学院毕业设计说明书（论文）
II
Design and Realization of Household Environment
Monitoring System Based on ZigBee Technology
Abstract：Environment is a necessary condition for survival. With the rapid
development and improvement of modern information technology, people have higher
requirements for their living environment. They hope they live healthily and comfortably.
智能家居环境监测控制系统的设计
第２９卷第３期 ２０１２年３月 吉 林 化 工 学 院 学 报 ＪＯＵＲＮＡＬ ０Ｆ ＪＩＬＩＮ ＩＮＳＴｎ’ＵＴＥ ＯＦ ＣＨＥＭＩＣＡＬ ＴＥＣＨＮ０Ｌ０ＧＹ Ｖｏ１．２９ Ｎｏ．３ Ｍａｒ．２０ｌ１
文章编号：１００７—２８５３（２０１２）０３－００６７－０３
智能家居环境监测控制系统的设计
于 军 ，关润田
（１．吉林化工学院信息与控制工程学院，吉林吉林１３２０２２；２．吉林化工学院信息中心，吉林吉林１３２０２２）
摘要：介绍了一种以单片机ＡＴ８９Ｃ５２为核心的智能家居环境监测控制系统，实现温度、相对湿度以及光 照强度等级等进行检测，并进行自动控制，以提高环境的舒适度．该系统性能可靠，结构简单，能实现对 环境参数的自动调节． 关键词：智能家居；温湿度；光照强度；ＡＴ８９Ｃ５２ 中图分类号：ＴＰ２７３ 文献标志码：Ａ
随着现代家庭生活水平的不断提高，使家居 主人感觉舒适，需要对家居的温度、湿度、光照强
度等进行检测，并实现自动控制，以提高家居环境 的舒适度．本文介绍的温度、湿度和光照强度进行
实时控制，并可将温度值在０～５０℃、湿度值在 ２０％～９８％ＲＨ（相对湿度）、光照强度等级之间任 意设定，由执行机构控制温度、湿度、光照强度满 足预定设置，设有报警提示功能，同时该系统带有
键盘、显示、日历时钟等功能．
１ 系统框图
系统主要由单片机模块、光照强度等级检测
模块、温湿度检测模块、日历时钟模块、键盘模块、 显示模块、声光报警模块、执行机构控制模块和电
源模块组成，其整体框图，如图１所示．
１ 堡堂 Ｉ ＾ —４显示模块 堑塑 壁墅Ｈ些丝皇 —１声光报警模块
Ｉ数字式温湿度传感器卜 堕 —～一ｒ 匝 片 机 继 执 圆 电 行 器 机
构
匦 ＿＿—— — ＿——
图１ 系统框图
该监测控制系统的功能主要是根据传感器测 量的数据与设定值相比较，单片机系统通过指令 控制继电器的开关来控制执行设备的开启和关
智能家居环境检测系统设计
2021
年4
月第23
卷第8
期缘乞科枚
Journal of Green Science and Technology
智能家居环境检测系统设计
李红岭，张华，杨梅，贾询云,高晓阳
（甘肃农业大学 机电工程学院，甘肃 兰州730070）
摘要：随着人们对居家环境越来越重视，对智能家居环境检测研究的重视程度也得到了提升。以低成本、低
功耗的AT89C52
单片机为核心，设计了由温湿度测量电路、人机接口电路、显示电路、驱动电路以及报警电路
组成的智能家居环境检测装置。该装置选用温湿度传感器DHT11
来实时获取温度和湿度两个最基本的环
境参数，经过单片机处理输出到显示器LCD1602
进行显示，通过人机接口电路自由设置适宜的环境温湿度，
当环境中的温度或湿度大于设置值时，触发报警电路报警，同时启动加热装置或加湿装置。实验证明了该检
测系统具有很强的实时性与可靠性，达到了智能家居环境检测的要求，对改善居家生活环境有极其重要的
作用。
关键词：单片机;智能家居；环境检测；温湿度
中图分类号:
TP368 文献标识码：
A 文章编号
：1674-9944（2021）08-0236-03
1引言
近年来随着人们健康意识的提高，对于住宅室内环
境的要求也越来越高，因此人们会更加注重居家环境的
变化。把握环境的变化,调节空气中的温湿度，才会有一
个适宜的居家环境。为确保拥有优质的家居环境，实时
检测家居环境，获取精确环境信息，显得尤其重要口 ~現
本文结合生活实际，利用智能化技术，设计了功耗极低、
电路简单并能长期稳定运行的智能环境检测系统，为改
善居家生活环境添砖加瓦。
2设计方案
通过几种方案的成本、功耗、可靠性等多方面的比
较与实验，最终确定方案框图如图1
所示，以单片机
AT89C52
最小系统为控制核心，由温湿度采集电路、人
机接口电路、显示电路、驱动电路以及报警电路几部分
组成。温度和湿度数据的采集选用将感湿元件和测温
元件相结合的复合温湿度传感器DHT11