智能家居控制系统的设计与实现
《2024年基于STM32的智能家居控制系统的设计与开发》范文
《基于STM32的智能家居控制系统的设计与开发》篇一一、引言随着科技的进步和人们生活水平的提高，智能家居系统逐渐成为现代家庭的重要组成部分。
STM32作为一款功能强大、性能稳定的微控制器，广泛应用于各种智能家居控制系统中。
本文将详细介绍基于STM32的智能家居控制系统的设计与开发过程，包括系统架构、硬件设计、软件设计、系统实现及测试等方面。
二、系统架构设计智能家居控制系统主要由控制中心、传感器网络、执行器网络等部分组成。
其中，控制中心是整个系统的核心，负责接收传感器网络的数据、处理指令并控制执行器网络。
基于STM32的智能家居控制系统采用模块化设计，便于后期维护和升级。
三、硬件设计1. 微控制器：选用STM32F4系列微控制器，具有高性能、低功耗的特点，可满足智能家居控制系统的需求。
2. 传感器网络：包括温度传感器、湿度传感器、烟雾传感器、光敏传感器等，用于监测家庭环境及设备状态。
3. 执行器网络：包括灯光控制器、窗帘控制器、空调控制器等，负责执行控制中心的指令。
4. 通信模块：采用WiFi或ZigBee等无线通信技术，实现控制中心与传感器网络、执行器网络的通信。
5. 电源模块：为整个系统提供稳定的电源供应。
四、软件设计1. 操作系统：采用嵌入式实时操作系统，如FreeRTOS，以提高系统的稳定性和可靠性。
2. 通信协议：设计适用于家居环境的通信协议，确保数据传输的实时性和准确性。
3. 数据处理：对传感器网络的数据进行采集、分析和处理，为控制中心提供决策依据。
4. 控制算法：根据数据处理结果，采用合适的控制算法，如PID控制、模糊控制等，实现设备的智能控制。
5. 人机交互界面：设计友好的人机交互界面，方便用户操作和控制智能家居系统。
五、系统实现及测试1. 系统实现：根据硬件设计和软件设计，将各个模块集成到STM32微控制器上，实现智能家居控制系统的整体功能。
2. 测试：对系统进行全面的测试，包括功能测试、性能测试、稳定性测试等，确保系统能够正常运行并满足用户需求。
基于ARM的智能家居系统的设计与实现共3篇
基于ARM的智能家居系统的设计与实现共3篇基于ARM的智能家居系统的设计与实现1基于ARM的智能家居系统的设计与实现随着科技的不断发展，智能家居系统越来越受到人们的关注和青睐。
智能家居系统可以帮助我们实现更加便捷、安全、舒适的生活。
本文将介绍一种基于ARM的智能家居系统的设计与实现，包括硬件设计、软件设计和系统功能实现。
一、硬件设计1、开发板选型本系统采用的开发板为STM32F407ZGT6，这是一块基于ARM Cortex-M4内核的32位微控制器开发板。
它具有较高的性能和可靠性，并且具备丰富的通信接口，如Usart、SPI、I2C等。
此外，该开发板还具有丰富的外设资源，如ADC、DAC、PWM等，可满足本系统的多种功能需求。
2、传感器选型本系统使用的传感器包括温度传感器、湿度传感器、气体传感器、人体红外传感器等。
这些传感器能够实时感知室内环境的温度、湿度、气味等情况，并且能够探测到室内有无人活动。
通过这些传感器的数据采集，本系统能够实现智能温度调节、空气净化、智能照明等功能。
3、执行器选型本系统使用的执行器主要有继电器、舵机、电机等。
它们能够根据系统的控制指令，实现各种设备的开启和关闭、门窗的开关、窗帘的升降等操作。
二、软件设计1、系统架构本系统采用面向对象的设计思想，将整个系统分为上位机、下位机和云平台三部分。
其中，上位机负责人机交互和数据处理，下位机负责传感器采集和控制执行器，云平台负责数据的存储和分析。
上位机与下位机之间通过串口通信进行信息交互，下位机通过WiFi模块将采集到的传感器数据上传到云平台，实现数据的实时监测和分析。
2、软件模块本系统的软件分为多个模块，包括数据采集模块、数据处理模块、控制模块、通信模块和数据存储模块等。
其中，数据采集模块主要负责从传感器获取相应的数据，并将数据发送到数据处理模块。
数据处理模块负责对采集到的数据进行处理，计算出相应的指标，并进行状态判断和控制指令的生成。
基于Java的智能家居智能控制系统设计与实现
基于Java的智能家居智能控制系统设计与实现智能家居是指利用物联网、传感器、互联网等技术，实现对家居设备和家庭设施进行智能化管理和控制的系统。
随着科技的不断发展，智能家居已经成为人们生活中不可或缺的一部分。
在智能家居系统中，智能控制系统起着至关重要的作用，它可以实现对家庭设备的远程控制、自动化管理等功能，为人们的生活带来便利和舒适。
一、智能家居智能控制系统概述智能家居智能控制系统是智能家居系统中的核心组成部分，它通过集成各种传感器、执行器和通信模块，实现对家庭设备的监测、控制和管理。
基于Java语言的智能控制系统具有良好的跨平台性和扩展性，可以方便地与各种硬件设备和第三方服务进行集成。
二、智能家居智能控制系统设计1. 系统架构设计智能家居智能控制系统通常包括前端界面、后端服务和数据库三个部分。
前端界面负责与用户交互，后端服务负责处理业务逻辑和与硬件设备通信，数据库用于存储系统数据。
2. 功能设计智能家居智能控制系统的功能包括但不限于远程监测、远程控制、定时任务、场景联动等。
用户可以通过手机App或Web页面对家庭设备进行实时监测和控制，也可以设置定时任务或场景联动来实现自动化管理。
3. 数据库设计数据库设计是智能控制系统中至关重要的一环，它需要合理设计数据表结构、建立索引以及优化查询语句，以确保系统运行的高效性和稳定性。
三、智能家居智能控制系统实现1. 硬件选型在实现智能家居智能控制系统时，首先需要选择合适的硬件设备，包括传感器、执行器、网关等。
这些硬件设备需要具备良好的互联性和稳定性，以确保系统正常运行。
2. 软件开发基于Java语言开发智能控制系统需要使用相关框架和技术，如Spring Boot、MyBatis等。
通过合理的架构设计和模块划分，可以提高系统的可维护性和扩展性。
3. 系统集成与测试在完成软件开发后，需要进行系统集成与测试工作。
通过模拟真实场景进行测试，验证系统的稳定性和功能完整性，确保系统可以正常投入使用。
智能家居控制系统的设计及实现
智能家居控制系统的设计及实现随着科技的不断发展以及生活水平的提高，智能家居已经成为了现代家庭的生活方式之一。
智能家居可以通过智能家居控制系统来实现对家庭设备的智能化控制，以增加家居安全，便利性和舒适度。
本文将介绍智能家居控制系统的设计和实现，以及一些规划实现的核心技术内容。
一、智能家居控制系统设计在智能家居控制系统的设计中，我们需要考虑以下几个方面的内容：智能家居的分类，控制系统的架构以及控制系统的基本功能实现。
1.智能家居分类智能家居可以根据不同的设备分类，可以包括安防、照明、空调、音响等。
其中最重要的应该是安防设备，在安防方面主要的设备有门禁控制系统、监控系统和报警系统等。
在照明方面，可以通过控制系统来快速改变灯光的颜色和亮度，实现人性化智能化操作。
2.控制系统的架构智能家居控制系统需要用到多个控制单元，包括家居中心控制器、智能插座、智能开关、智能传感器和智能电视机等设备。
其中家居中心控制器可以通过网络控制家庭中心的设备，并向用户提供操作界面。
3.基本功能实现智能家居控制系统应该具有以下几个基本功能：远程操控、自动控制、语音控制和触摸扫描控制等。
用户可以通过自己的手机和电脑等设备，以远程操控的方式控制智能家居设备。
当然，对于一些开启智能化设备的情况，同时也需要对此开发自动控制系统，可以对设备进行自动控制，实现智能化操作。
而对于一些已经实现智能化设备，我们也可以通过语音控制和触摸扫描控制等方式来实现更加方便的控制。
二、智能家居控制系统实现智能家居控制系统的实现步骤主要有以下几个方向：硬件设备选型、控制器基于嵌入式系统的开发、控制器网络配置和制造系统实现。
1.硬件设备选型首先需要对硬件设备进行选型，包括主控板、通讯模块、存储、操作系统等。
其中主控板的类型对于整个系统的性能以及可扩展性非常重要。
2.控制器基于嵌入式系统的开发在选好硬件设备之后，需要进行控制器基于嵌入式系统的开发。
实现方面可以采用一些常见的技术，包括通讯协议、多任务处理、设备交互以及应用程序编程接口（API）等技术。
智能家居中的电器控制系统设计与实现
智能家居中的电器控制系统设计与实现智能家居是指基于互联网和物联网技术，将传统家居设备与网络连接起来，实现智能化控制和管理的系统。
其中，电器控制系统是智能家居中的核心组成部分之一、本文将对电器控制系统的设计与实现进行详细介绍。
电器控制系统的设计需要考虑以下几个关键因素：系统架构、功能需求、通信方式、用户界面和安全性。
首先，系统架构是电器控制系统的基础。
常见的系统架构包括集中式和分布式两种。
集中式架构是指所有设备通过一个中心控制器进行通信和控制；分布式架构则是将控制功能分散到各个设备中，实现设备之间的直接通信。
根据实际需求和预算限制，选择适合的系统架构。
其次，功能需求是电器控制系统设计的核心。
根据家庭用户对电器的需求，确定系统需要支持的功能，例如远程控制、定时开关、能源监测、场景设置等。
在满足基本需求的前提下，根据用户使用习惯和个性化需求，增加一些定制化功能，提升用户体验。
通信方式是电器控制系统中重要的一环。
常用的通信方式包括有线通信和无线通信。
有线通信可以通过网线连接各个设备，传输速度较快，对网络环境要求较高；无线通信则通过WiFi、蓝牙、Zigbee等技术实现，无线布局灵活，但传输速度可能受到网络环境和距离的影响。
根据实际需求和环境条件选择合适的通信方式。
用户界面是电器控制系统的重要组成部分。
通过智能手机APP、智能音箱、智能遥控器等设备，用户可以方便地远程控制家居电器。
用户界面应该设计简洁清晰，操作便捷友好。
同时，还可以增加语音交互、手势识别等人机交互技术，提升用户体验。
最后，安全性是电器控制系统设计中必须考虑的因素。
保障用户隐私和网络安全是智能家居的基本要求。
设计安全可靠的系统采用加密通信、用户身份认证、设备身份认证等措施，防止被恶意攻击和非法控制。
在实际实施过程中，首先需要进行系统需求分析，明确各个功能模块的需求，并进行系统设计。
根据设计结果，选择合适的硬件设备和软件平台。
然后进行系统集成和测试，确保系统可以正常运行。
智能家居智能门锁控制系统设计与实现
智能家居智能门锁控制系统设计与实现随着现代科技的不断发展，越来越多的人开始将智能家居作为生活中的一部分。
智能家居可以通过网络连接和控制家居设备，让生活更加便利和舒适。
其中，智能门锁控制系统是智能家居设备的一个重要组成部分。
在这篇文章中，我们将详细介绍智能门锁控制系统的设计和实现。
一、智能门锁的需求随着城市人口的不断增加，社会治安问题也日益突出。
很多人为了安全起见，在家里安装了门锁，但是传统的门锁存在一些问题。
例如，钥匙可能会被遗忘或者丢失，容易被别有用心的人利用。
此外，传统的门锁只能通过物理钥匙进行开锁，对于一些身体不便的人来说，使用不太方便。
为了解决这些问题，智能门锁应运而生。
智能门锁结合了现代科技和安全技术，可以通过手机、密码、指纹等方式进行开锁。
借助智能门锁控制系统，用户可以随时随地控制门锁的开启和关闭，提高了生活的便利性和安全性。
二、智能门锁控制系统的设计原理智能门锁控制系统主要由门锁、控制器、用户终端和服务器组成。
下面我们将对每个部分进行详细介绍。
门锁：智能门锁主要仍然是由传统的门锁改良而来。
门锁内部增加了电路元件及相应的接口，使得门锁可以通过控制器进行网络连接，并实现开锁和锁定功能。
控制器：控制器是智能门锁控制系统的核心。
它可以实现对门锁的远程控制和运行管理，协调门锁和用户终端之间的通信。
控制器还有一个重要的功能就是对用户权限设置管理，通过控制器可以对不同用户设置不同的权限级别。
用户终端：用户终端主要由手机终端和电脑终端两种形式存在。
借助用户终端，用户可以实现对门锁的控制和管理。
用户接入智能门锁控制系统后，可以通过手机终端或电脑终端来管理自己的门锁。
用户通过网络控制门锁的开启和关闭，并进行密码或指纹的管理。
服务器：服务器是智能门锁控制系统的核心。
它位于门锁和用户终端之间，负责数据传输，接收和处理门锁的状态信息和用户操作指令。
同时，服务器还具有数据存储和权限管理等功能。
三、智能门锁控制系统的实现在实现智能门锁控制系统之前，我们需要先了解一些基本的编程知识，如服务器端的PHP编程、移动端的Android编程等。
基于Java的智能智慧家居系统设计与实现
基于Java的智能智慧家居系统设计与实现智能家居系统是一种集成了各种智能设备和技术的家居系统，通过互联网和传感器等技术，实现对家居环境的智能化管理和控制。
随着人们生活水平的提高和科技的发展，智能家居系统在日常生活中扮演着越来越重要的角色。
本文将介绍基于Java语言的智能家居系统的设计与实现。
1. 智能家居系统概述智能家居系统是利用物联网、人工智能等技术，将各种家用设备连接到一起，实现远程控制、自动化管理和智能化服务的家居系统。
通过智能家居系统，用户可以实现对家庭环境、安全、节能等方面的智能化管理，提高生活质量和便利性。
2. Java语言在智能家居系统中的应用Java作为一种跨平台、面向对象、高性能的编程语言，在智能家居系统中有着广泛的应用。
其强大的生态系统和丰富的开发工具使得Java成为开发智能家居系统的理想选择。
通过Java语言，可以实现智能设备之间的通信、数据处理、用户界面设计等功能。
3. 智能家居系统的设计与架构3.1 系统架构设计智能家居系统通常包括传感器、执行器、控制器、通信模块和用户界面等组件。
传感器用于采集环境数据，执行器用于控制设备操作，控制器负责数据处理和决策，通信模块实现设备之间的通信，用户界面提供给用户操作界面。
3.2 功能模块设计用户管理模块：实现用户注册、登录、权限管理等功能。
设备管理模块：管理智能设备信息、状态监测、控制等功能。
情景模式模块：支持用户定义不同场景下设备的工作状态。
定时任务模块：支持用户设置定时任务，实现自动化控制。
数据分析模块：对传感器采集到的数据进行分析和处理。
4. Java智能家居系统的实现4.1 开发环境准备在开始开发Java智能家居系统之前，需要准备好开发环境，包括JDK、IDE（如Eclipse、IntelliJ IDEA）、数据库（如MySQL）等。
4.2 技术选型在实现Java智能家居系统时，可以选择Spring框架进行后端开发，使用Spring MVC实现控制器部分，使用MyBatis进行数据库操作。
基于串口通信的智能家居控制系统设计与实现
基于串口通信的智能家居控制系统设计与实现智能家居是当今社会的一个热门话题，它将各种家居设备通过网络连接起来，使我们能够远程控制和监控家中的各种设备。
其中，基于串口通信的智能家居控制系统是一种常见的设计方案。
本文将介绍关于基于串口通信的智能家居控制系统的设计与实现。
首先，我们需要了解什么是串口通信。
串口通信是一种在计算机与外部设备之间传输数据的通信方式，它通过串行传输数据位来进行通信。
在智能家居控制系统中，串口常用于控制和监控各种家居设备，如灯光、温度传感器、门锁等。
接下来，我们需要设计一个基于串口通信的智能家居控制系统。
首先，我们需要确定系统的硬件平台。
常见的硬件平台包括Arduino和树莓派等。
Arduino是一款开源的单片机开发板，它具有低功耗、易于编程的特点；而树莓派是一款基于Linux操作系统的微型电脑，具有强大的计算能力和丰富的外设接口。
在系统的设计中，我们需要考虑到各种家居设备的控制和监控。
例如，我们可以使用Arduino连接灯光、温度传感器和门锁等设备，通过串口通信与计算机进行数据交互。
通过编写相应的程序，我们可以实现对这些设备的远程控制和实时监测。
在编写程序时，我们需要考虑如何解析串口传输的数据。
一种常见的方式是使用特定的协议，例如通过发送特定的字符来表示不同的控制命令或传感器数据。
在接收端，我们需要解析这些数据，并根据不同的命令来执行相应的动作，或者将传感器数据显示在界面上。
此外，为了实现系统的远程控制，我们可以使用网络通信技术，如Wi-Fi或以太网。
通过将智能家居系统连接到局域网或互联网，我们可以通过手机、电脑等终端设备远程控制家中的各种设备。
例如，我们可以通过手机APP发送控制命令到智能家居系统，实现灯光开关、温度调节等功能。
为了提高系统的稳定性和安全性，我们可以添加错误处理和数据校验机制。
例如，在数据传输过程中，可能会因为传输错误或信号干扰导致数据丢失或损坏。
我们可以通过添加校验位或奇偶校验等方法来检测并纠正这些错误，从而提高数据的可靠性。
基于人工智能的智能家居控制系统设计与实现研究
基于人工智能的智能家居控制系统设计与实现研究智能家居控制系统是指通过人工智能技术实现对家居设备的自动化控制和智能化管理。
本文将重点研究智能家居控制系统的设计与实现，探索如何利用人工智能技术提高家居的舒适性、便捷性和能源利用效率。
一、智能家居控制系统的设计与实现1. 系统架构设计智能家居控制系统的主要架构包括感知层、控制层和应用层。
感知层通过各类传感器获取家居环境信息，如温度、湿度、光照等；控制层对家居设备进行控制和调节，如灯光、空调、窗帘等；应用层通过人工智能算法进行决策和管理，实现智能化的家居控制。
2. 数据采集与处理智能家居系统需要大量的传感器和设备来采集各类环境信息，通过物联网技术将数据传输到云平台进行集中处理和分析。
在数据采集和处理过程中，需要考虑数据的准确性、实时性和安全性，以便为后续的智能决策提供可靠的数据支持。
3. 智能决策与控制算法人工智能算法是实现智能家居控制的核心技术。
通过机器学习和数据挖掘技术，系统可以自动学习家居设备的使用习惯和用户的需求，进而提供个性化的家居控制方案。
例如，系统可以根据用户的习惯自动调节温度、光照和音乐等，提供一个舒适和智能化的家居环境。
4. 人机交互界面设计智能家居控制系统需要提供友好的人机交互界面，使用户可以方便地对家居设备进行控制和管理。
界面设计要考虑用户的使用习惯和智能化的特点，提供简洁明了的操作界面和个性化的设置选项，提升用户的体验和满意度。
二、智能家居控制系统的实现案例1. 能耗管理系统通过智能家居控制系统，用户可以实时监测和管理家庭的能耗情况。
系统可以根据用户的需求、家庭成员的离家状态和未来的天气预报，自动调节家居设备的使用，以最大程度地降低能耗和能源浪费。
例如，系统可以根据实时温度和用户习惯调节空调的温度和风速，实现智能化的能耗管理。
2. 安防监控系统智能家居控制系统可以将家庭的安防设备集成到一个平台上，实现全方位的安全监控和预警。
通过人工智能算法对家庭的摄像头、门窗传感器和烟雾传感器进行分析和识别，系统可以根据异常事件或危险情况自动进行报警和通知，提供家庭安全的保障。
智能家居系统的设计与实现
智能家居系统的设计与实现随着科技的不断发展，智能家居系统的概念越来越广泛地被人们所熟知。
智能家居系统具有许多优点，如提供更为便捷的控制和管理房屋设备的方式、提高家居舒适度、节约能源等。
本文将介绍智能家居系统的设计、实现及其相关技术。
一、智能家居系统的定义及运行原理智能家居系统指的是通过自动控制技术和网络技术，实现家居设备的自动化，使人们可以通过网络来远程控制和管理家庭设备的一种智能化家居系统。
智能家居系统一般包括中央控制器、感应器、执行器、网络设备等。
智能家居系统的工作原理，就是利用各种传感器收集各种家居信息，经过处理后，通过网络传输到中央控制器，再根据预定的时间或设置的环境条件，自动去控制家居设备的开关，从而达到家居智能控制的目的。
二、智能家居系统的设计智能家居系统的设计，主要是根据不同的需求与用户的生活习惯，来确定系统中需要包括的设备和控制器等。
主要分为以下四个部分：1. 中央控制器的设计中央控制器是智能家居系统的核心控制中心，负责接收传感器的信号、处理处理控制指令、控制执行器等功能。
它应具备高性能的微处理器、网络通讯接口、内存存储功能、支持不同的协议等特点。
2. 传感器和执行器的设计传感器是智能家居系统中收集信息的重要设备，执行器负责控制家居设备的开关，它应能适应不同的家居环境，能够根据环境变化自动调整控制参数，以达到合理、高效的家居控制。
3. 网络设备的设计智能家居系统需要联网才能进行控制，网络设备应该具备稳定性和高速通讯能力，具备无线和有线网络通讯功能，支持各种不同的协议和安全机制，如WiFi, Zigbee, 以太网等。
4. GUI的设计智能家居系统需要有图形用户界面(GUI)进行交互，GUI需要清晰简洁和易于使用。
GUI应该显示各个家居设备的运行状况、提供调节家居设备功能、设定程序与场景的功能和设备状态反馈等操作。
可以考虑从APP, 投影等方面进行实现。
三、智能家居系统的实现智能家居系统的实现需要涉及到多个领域的处理，包括了传感器技术、人工智能技术、系统架构和网络通信技术等。
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智能家居控制系统的设计与实现
21世纪是信息化的世纪，各种电信和互联网新技术推动
了人类文明的巨大进步。数字化家居控制系统的出现使得人
们可以通过手机或者互联网在任何时候、任意地点对家中的
任意电器进行远程控制；也可以在下班途中，预先将家中的
空调打开、让热水器提前烧好热水、电饭煲煮好香喷喷的米
饭……；而这一切的实现都仅仅是轻轻的点几下鼠标，或者
打一个简单的电话。此外，该系统还可使家庭具有多途径报
警、远程监听、数字留言等多种功能，如果不幸出现某种险
情，您和110可以在第一时间获得通知以便进一步采取行动。
舒适、时尚的家居生活是社会进步的标志，智能家居系统能
够在不改变家中任何家电的情况下，对家里的电器、灯光、
电源、家庭环境进行方便地控制，使人们尽享高科技带来的
简便而时尚的现代生活。
智能家居系统由系统主机、系统分机、Internet服务器
和网络接口等部分组成。其中系统主机通过服务器连入
Internet，并通过自己的PSTN公用电话交换网接口电路连
入PSTN。主机与分机通过无线传输组成星形拓扑结构。系统
主机通过本地无线传输网络同系统分机进行通讯、传输控制
命令和反馈信息。
该系统正常工作时，用户可以通过）=：Internet和PSTN
两种网络进行访问，当通过Internet访问时，本系统可提
供一个界面友好的终端软件，用户只需登陆到运行在家中的
服务器即可对家中的设备进行远程控制；当通过PSTN访问
时，本系统将为用户提供语音操作界面。
本系统的硬件主要有系统主机与系统分机两大部分。系
统主机由单片机AT89C52和各种接口电路组成。系统分机由
单片机AT89C52和各种接口电路、传感器单元电路、固态继
电器控制电路组成，并由固态继电器控制具体设备。
通过系统主机的各种接口电路可将主机CPU从繁忙的计
算中解脱出来，以便把主要精力运用在控制和信息传递上。
系统主机主要依照各个功能电路的输出结果进行逻辑判断
和控制命令的输出。系统分机的各种接口电路和主机相似，
只是根据设备的不同有着细节上的变化。下面主要介绍系统
主机的各种接口电路。
nRF401 无线数据传输电路
无线数据传输电路由Nordic公司的单片UHF无线数据
收发芯片nRF401及其外围电路构成。nRF401采用FSK调制
解调技术，其工作效率可达20kbit/s，且有两个频率通道供
选择，并且支持低功耗和待机模式。它不用对数据进行曼彻
斯特编码，其天线接口设计为差分天线，因而很容易用PCB
来实现。）=。
看门狗电路
看门狗电路由MAX813L及其外围元件组成。通常，在单
片机的工作现场，可能有各种干扰源。这些干扰源可能导致
程序跑飞、造成死机或者程序不能正常运行。如果不及时恢
复或使系统复位，就容易造成损失。看门狗电路的作用就是
在程序跑飞或者死机时，能有效地使系统复位以使系统恢复
正常运转。因此，在程序中定期给送入看门狗信号，就可以
保证在程序运行异常时，由MAX813L使单片机复位。
DS1307时钟接口电路
DS1307时钟芯片是美国DALLAS公司生产的I2C总线接
口实时时钟芯片。DS1307可以独立于CPU工作，它不受晶振
和电容等的影响，并且计时准确，月积累误差一般小于10
秒。此芯片还具有掉电时钟保护功能，可自动切换到后备电
源供电。同时还具有闰年自动调整功能，可以产生秒、分、
时、日、月、年等数据，并将其保存在具有掉电保护功能的
时间寄存器内，以便CPU根据需要对其进行读出或写入。由
于单片机AT89C52没有I2C总线接口，因此，要驱动DS1307，
就必须采用单主机方式下的I2C总线虚拟技术。在此方式下，
以单片机为主节点，主器件永远占有总线而不出现总线竞
争，且可以用两根I/O口线来虚拟I2C总线接口。I2C总线
上的主器件可在时钟线上产生时钟脉冲，在数据线上产生寻
址信号、开始条件、停止条件以及建立数据传输的器件。任
何被选中的器件都将被主器件看成是从器件。在这里，
DS1307作为I2C总线的从器件。I2C总线为同步串行数据传
输总线，其内部为双向传输电路，端口输出为开漏结构，因
此，需加上拉电阻。
MT8880C双音频编解码电路
由于单片机是通过MT8880C芯片得到PSTN网络的双音
频信号解码输出，也就是说，单片机可以识别来自PSTN网
络的控制信号，用户可以根据系统的语音提示进行按键选择
以实现用户身份的识别与远程控制。因此，利用MT8880C的
双音频编码功能，系统可以在紧急时刻将用户预置的紧急电
话打到PSTN网络，从而把损失减少到最低。
ISD4004语音录放电路
ISD4004是美国ISD公司生产的一种语音录放芯片。它
可录制8～16分钟的语音信号。该芯片可提供SPI标准接口
和单片机进行接口，其语音的录放控制均通过单片机来实
现。该芯片的一个最大特点是可以按地址编程录放，因而可
由ISD4004和单片机编程控制来构成本系统与PSTN网络用
户的语音平台。由于ISD4004的INT和RAC脚输出为开漏结
构，因此需要加上拉电阻。）=。
MAX202串行通讯电路
通讯电路可由串行通讯专用芯片MAX202组成，通过此
电路可以方便地与PC机进行串行通讯。
铃流检测与摘挂机控制电路
当系统被呼叫时，电话交换机发出铃流信号。振铃为25
±3V的正弦波，失真小于10％，电压有效值为90±15V.振
铃信号以5秒为周期，即1秒送，4秒断。由于振铃信号电
压比较高，所以先要通过高压稳压二极管进行降压，然后输
入至光耦。再经光耦隔离转换后，从光耦输出时通时断的正
弦波，最后经RC回路进行滤波以输出标准的方波。该方波
信号可以直接输出至单片机的定时器1进行计数，以实现对
铃流的检测。
由于程控电话交换机在电话摘机时电话线回路电流会
突然变大，因此，交换机检测到回路电流变大就认为电话机
已经摘机。自动摘挂机电路可以通过单片机的来控制一个固
态继电器，固态继电器的控制端应连接一个大约300Ω的电
阻后再接入电话线两端，从而完成模拟摘挂机。
本系统软件主要由系统主机和系统分机的C51程序和系
统与Internet网络通讯程序组成。
系统主机程序的编制
系统主机程序主要用于实现系统的总体功能。包括无线
数据传输程序、看门狗程序、时间戳程序、双音频编解码程
序、语音录放程序、串行通讯程序、铃流检测与摘挂机控制
程序、系统初始化程序、意外事件处理程序等。程序编制以
消息驱动为主导思想。消息由计数器中断1、外部中断0和
串行中断产生，在中断服务程序中，应将相应的状态位置位，
而在消息循环中则应按相应的状态位调用功能函数，然后由
功能函数将相应的状态位清0并完成所需功能，并最后返回
到消息循环中。其程序流程如图5所示。该系统的分机程序
和主机类似，故此不再详述。）=。
系统与Internet网络通讯程序的编制
这部分通讯程序分为服务器和客户端两个程序，主要通
过Internet网络完成用户的控制功能。
服务器程序主要完成客户端与系统主机通讯的中转，即
将客户端发来的控制或者查询命令翻译成系统主机能识别
的格式，或者将系统主机收到的报警等信息上传到客户端。
服务器程序使用Socket与客户端进行Internet通讯。
客户端程序是运行在远端用户的控制界面，主要用于完
成家居内状态的显示以及对家居内电器的远程控制，同时使
客户端直接连接到服务器。
本系统充分利用了现有的网络资源。通过在实际电话网
络和Internet网络中的试运行证明：该系统能够达到设计
初期的各项要求。相信将在信息家电、智能小区等方面得到
广泛应用。