基于单片机的智能家居系统设计

1绪论

1.1课题背景
　　伴随现代社会的进步,民众的生活也将不断提升,他们对住宅生活的需求也将愈来愈多,他们开始崇尚个性化、智
慧生活,崇尚方便、高效,富有趣味的家居生活形式.当人类在对住宅要求日益完善与提高的基础上,对家居生活环境
的要求一种人性化、智能化,智能居家形式也将随之而来.智能家居控制系统在可以完成下列的基本任务:家居安全、
房屋火灾报警;别墅照明控制系统;家庭影院控制系统;中央空调和高温锅炉的控制系统;庭园浇洒控制系统;窗帘遥
控;视频监控;智能管理;互联网技术等。所以研究出一种智能家居系统十分必要。智能家居系统被描述为一种系统或
是一个系统。使用世界领先的计算机、通讯科技、综合配置科技、把所有与家人日常密切相关[12]的所有子系统,有
机的集合到了一块,并进行协调控制,使整个家人的日常变得更为舒服、平安、有效。和一般家庭生活方式一样,智能
家居系统也不仅仅具备了一般的家庭住宅特点,还要创造舒服的、高品位和宜人的家居生活空气。它把人类原有的被
动静止结构转化为拥有能动智慧的工具,并带来了广泛的信息交流功能,让人和外界的资讯交流顺畅,改善现代人的生
存模式,协助人类合理地配置工作时间,从而提高家居生活的可靠性,甚至可以为各种能源费用节省大量资金。利用其
网络化特性可提供遥测、家电(中央空调,温水器等)遥控、灯光监控、室外遥控、窗口自控、自动防盗告警、远程管
理、可程序定量监控和电脑监控等各种服务与管理手段。让我们家居的生活变得更加舒服、便利和安全可靠。也由
于智能家居系统布线简便、控制功能灵活,扩充便利而被我们普遍认可和使用。
1.2国内外研究现状和发展趋势
国外研究现状一九八四年,当今世界上的第一座智能建筑工程在美国联邦康涅迪格州完成,这个含义非凡的建筑群是对一幢老
式大楼的一定程度的更新而建成的。它是通过计算机技术对大楼的中央空调、楼梯、照明等设施实施监视,以及进行
话音通讯、邮件、情报资料等方面的信息技术业务.二零零零年,在新加坡就有近三十个社区的大约五千户家庭使用
了这种家居智能控制系统,在国内的已安装住户也超过了四万家。二零零三年,互联网家庭的建设共创造了超过四千
五百亿美金的市场价值,而这里面的三千七百亿美金来自于智能家电硬件生产的价格,而剩下的部分则来自于软件和
技术服务的收费.现在,外国的智能家居系统科技己经趋于完善,据估计在今年,百分之五十以上的美国住宅已具备了相应的"智能型家庭"能力。在智能家居设备的领域,在中国和部分欧盟等发达国家中都占据了领先地位。
目前市场上出现得智能家居控制系统主要有：
1)X—10控制器(美国),该控制器是采用供电线为基础平台,并通过集中控制方法进行管理.这套控制器的能力相当强
劲,和其它家庭控制器如ABB、C_BUS等比来说更方便接收,应用也比较简便。而为了达到相同的作用,X—10家庭控制
器也是通过二百二十伏供电线,把从发射机所产生的X—10信号传送到接收机并进行自动化的管理,所以采用这套控制
器时不需要另外的布线设备,这也是这套控制器的最大的一个优点,但由于其它控制器基本上都要布低压线路,在墙壁
上或地板下开槽、钻孔工作,所以进行施工管理困难大、花费高、工作时间长。但因为没有在国内外市场推广的要求
以及价格昂贵,该操作系统在国内外应用很少。
2)EIB控制系统(德国),该控制系统通过预埋总线或中央控制系统方式完成监控功能。但是因为其施工条件复杂苛刻,
加上产品价格较高,所以始终未能打开国内外市场。
3)8X系列(中国)控制系统,该系列通过预处理总线和集中模式来完成功能.它的最大优势就是可以利用的原产品系统
进行扩充,控制系统也比较完善,而且更加符合中国国情。不过因为在系统架构、弹性和低价格等领域都还难以达到
需求,所以目前在国内市场还比较少见于使用。（2)国内研究现状
　　在九七年中国大陆归来之际,在工程建设部的"九七跨时代居住小区建设案竞争行动"中,上海市中皇公园项目被
工程建设部技术会议评为我国第一个"智慧居住区示范性项目",拉开了我国智慧居民小区建设项目发展的帷幕.在一
九九九年,由施工部勘测设计司、工程建设部住宅产业化办事处共同负责,开展了我国居住小区物业管理智能技术体
系示范工程建设,标志着中国居住小区物业管理现代化建设步入了一个崭新阶段.而随着家居网络信息化已经进入了
千家万户,由国家经贸委率先组建了中国家庭信息网络技术理事会,而家居信息网络技术体系研制和技术开发工作已
经被纳入了我国技术创新的重大专项规划。按照工程建设部的规定,到今年,中国将有百分之七十以上的居民具备
Internet上网技术,大中都市中百分之五十的房屋都要达到现代化。
　　中国的智能家居相比于外国起步比较晚,没有建立相应的标准。目前,公司大多使用了外国的一些高新技术产品,
但也有部分公司引进了日本本国的产品,主要有:
1)e家庭(海尔),该系统主要产品由海尔计算机成为家庭自动化中心,以各类互联网电器成为应用系统,以及海尔手机
通讯成为移动数字控制的核心。海尔公司在技术上和微软企业通力合作,运用了微软企业的Windows Me科技和海尔企
业的互联网家用电器科技,使"e家居"概念已具雏形,已开发了互联网洗衣机、网上冰箱、互联网中央空调、网上微波
炉等一系列的互联网家用电器。
2)e—home数字家庭管理系统(清华同方),该智慧居家管理系统是专面向中国境内居民而设计的,并按照国外标准,利
用嵌合式软、硬件技术开发,实现网络系统、网络系统环节和末端设施.企业以功能模块研发主导,并应用了国外完善
的国际智慧居家技术标准之上。其智能家居系统产品销售大致有如下三方面:A一系列:遵从EIB协定的家居控制器产
品销售,适合于中高档居住区.B一系列:遵从X-10协定的家居控制器产品销售,适合于中档居住区。易家三代:配电柜
及集成安装型的家居控制器产品销售.
　　国内外各大软、硬件企业正积极的研究、发展更加适应需求的智能家居产品,以克服当前智能产品实用性低、应
用复杂及产品昂贵的弊端,其科技创新能力正逐渐向国外先进技术水平看齐,这样的未来令人期待。
(3)发展趋势
　　由于对智能家居系统还没有统一明确的标准,很多企业所研发的产品都是基于自己组的网络与数据交换技术,很
多系统都是根据特殊的组网条件而研制的,不分核心技术就不能对外发布,而且工艺繁琐,也直接造成了实际应用的限
制。而作为智能家居的技术核心的智能家居系统,它的实际应用能力的提高必然促进了家居智能的开发。而控制系统
模块的集成化、系统操作的傻瓜式和价格的平民式,都成为了现代智能家居控制器的趋势,而控制系统也会逐渐趋向
绿色化。最后,我希望全人类的共同愿望就是现代智能家居控制器将囊括一切的家事杂物,使人们真正的获得舒心安
全的家居生活。
1.3论文的研究内容
本题目设计了基于单片机的智能家居控制系统，主要设计了对家居中的
时间、温度、是否有人通过等信息的监测和控制。具体实现内容如下：
　　（1）使用烟雾传感器监测室内的烟雾浓度显示在液晶显示器上，当烟雾浓度超过一定范围时蜂鸣器响，实现报
警功能。
（2）根据光照强度对窗帘的开关智能化
（3）使用温度传感器监测室内的温度并显示在液晶显示器上，当温度超过一定范围时蜂鸣器响，实现报警功能。

2智能家居的硬件设计

2.1智能家居的组成及框图
2.1.1系统的主要组成
系统主要有以下部分组成：
（1）AT89C52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系列可编程Flash存储器。在单芯片上，拥有灵巧
的8位CPU和在系统可编程Flash，使得AT89C52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超高效的解决方案。
（2)DS18B20温度传感器，DS18B20数字温度传感器采集温度范围-30℃-125℃采集温度范围广和单片机直接单总
线数据传输，电路简单成本低。
　　(3)MQ-2烟雾传感器，MQ烟雾监测传感器模块采集室内易燃气体及烟雾浓度值，烟雾传感器需接单片机AD端口，
单片机对采集到的模拟电压值实现AD转换。
　　(4)BH1750光强传感器，BH1750FVI是一款数字型光强度传感器集成芯片。BH1750引出了时钟线和数据线，单片
机通过I2C协议可以与BH1750模块通讯，可以选择BH1750的工作方式，也可以将BH1750寄存器的光照度数据提取出来
。
(5)LM016L液晶模块采用HD44780控制器，hd44780具有简单而功能较强的指令可以实现字符移动，闪烁等功能。液晶
显示温度，烟雾浓度和光照强度。
(6)蜂鸣器报警，蜂鸣器是一种一体化结构的电子讯响器，采用直流电压供电，当烟雾浓度和温度超过设定值时
报警器响。
(7）DS2003电机驱动，DS2003，内部包含4通道逻辑驱动电路，通过光照的强弱控制窗帘的开关。
2.1.2系统组成框图
系统组成框图如图2.1所示：

2.1系统硬件组成框图
2.2 AT89C52最小系统电路设计
2.2.1 系统单片机型号的选择
　　AT89C52是一种低功耗，高性能8位CMOS8位微控制器，它的8 K系列可编程 Flash内存。采用 Atmel公司的高密
度、非挥发性内存技术，与80C51的产品指令和插针完全兼容。片上 Flash可以使程序内存可以在系统中进行编程，
也可以在传统的编程中使用。在单片上，AT89C52采用灵活的8比特 CPU和可编程 Flash，为多种嵌入式应用提供了
高灵活、高效率的解决方案。AT89C52具备下列标准的性能：8 K字节 Flash、256字节 RAM、32比特 I/O端口、3条
16比特定时/计数器、响亮2级中断、全双工串行端口、片内晶振和时钟电路。此外，AT89C52还能降低到0 HZ的静态
逻辑运行，并支持2种可选的节电方式。在闲置状态， CPU会停止工作，允许内存，计时器，串口，中断继续工作。
在断电保护模式下， RAM的内容被存储，振荡器被冻住， MCU的所有工作都会在下一次中断或重新设置之前停止。
AT89C52单片机是一种非常灵活、价格低廉的嵌入式控制系统。所以选择了AT89C52作为主控芯片。
2.2.2 系统单片机最小系统电路设计
　　AT89C52芯片共40引脚，1_{8脚是通用I/O接口（p1.0}p1.7），9脚rst复位键，10、11脚RXD串口输入、TXD串口
输出，12~19脚:p3接口 (12,13脚 INT0中断0、INT1中断1，14,15:计数脉冲T0 T1 16,17:WR写控制RD读控制输出
端) ,18,19脚:晶振谐振器，20脚接地线，21~28 p2接口高8位地址总线29: psen 片外rom选通端，单片机对片外rom
操作时29脚(psen)输出低电平30:ALE/PROG 地址锁存器31:EA rom取指令控制器，电源+5V[1]。单片机最小系统如图
2.2所示。

2.2单片机最小系统电路图
　　AT89C52是一款具有8 K比特可逆变频器的高性能 CMOS 8位微控制器。该装置是由 ATMEL公司的高密度非易失性
存储技术制造的，与标准MCS-51指令系统兼容，芯片内置8位通用 CPU和 Flash内存，AT89C52已被广泛用于电子工
业。AT89C52是以AT89C52为核心的最小系统接口电路，它有 PDIP, PQFP/TQFP, PLCC, PLCC三种类型，以满足不同
的产品要求。本例显示了单片机的复位和晶振电路。
　　AT89C52包括一个由一个晶体振荡器、一个电容C19和C20组成的时钟电路，一个由R42,C5,S3,VD1,C3,R9组成的
最小的 MCU。在此基础上，采用了12 MHz的高稳定性被动晶体振荡器，并与AT89C52的逆变器组成了一个振荡器，
为 CPU提供了一个高稳定的时钟信号。电容C19和C20可作为调频的功能，电容可从5 pF到30 pF，此电路选用20
pF。电容器C5及电阻器R42组成上电重置电路。当电源接通时，电容器C5被供电，并在 CPU重置时产生一个高脉冲。
高电平的持续时间比2个机械循环（24个振动循环）大。CPU可以重置。二极管VD1用于在电源切断时快速地释放存储
在电容器C5中的电荷，从而在下一次充电时安全地重新设置。C5电容能有效地过滤高频干扰，避免单片机的误重。
按键S3及电阻器R9组成按键重置电路。
2.3 LED液晶显示模块设计
　　LM016L液晶模块采用HD44780控制器，hd44780具有简单而功能较强的指令集，可以实现字符移动，闪烁等功
能，LM016L与单片机MCU通讯可采用8位或4位并行传输两种方式，hd44780控制器由两个8位寄存器，指令寄存器
（IR）和数据寄存器（DR）忙标志（BF），显示数RAM（DDRAM），字符发生器ROMA（CGOROM）字符发生器RAM
（CGRAM），地址计数器RAM(AC)。IR用于寄存指令码，只能写入不能读出，DR用于寄存数据，数据由内部操作自动
写入DDRAM和CGRAM,或者暂存从DDRAM和CGRAM读出的数据，BF为1时，液晶模块处于内部模式，不响应外部操作指令
和接受数据，DDTAM用来存储显示的字符，能存储80个字符码，CGROM由8位字符码生成5×7点阵字符160中和5×10点
阵字符32种.8位字符编码和字符的对应关系，可以查看参考文献（30）中的表4. CGRAM是为用户编写特殊字符留用
的，它的容量仅64字节，可以自定义8个5×7点阵字符或者4个5×10点阵字符，AC中只能保存DDRAM和CGRAM的位置信
息,当位置码随指示通过IR,则由IR手动将位置码放入AC,并同时确定DDRAM或CGRAM，LM016L液晶模块的引脚功能如下
表2.3所示：
　　数字LCD单元,是指一种专用于显示字符、数字或符号的液晶单元。这个模组通常是由一条字符为5×7、5×8或
5×11的点阵图像进行构成的,数字间距为一条点距,行间距离则是一条行距,通过模组本身所配有的驱动控制电路,能
够直接和微机的I/O接口线路进行联接,使用很方便。目前市场普遍采用的文字LCD模组的显示器驱动控制电路,一般
采用与HD44780的兼容品,其接口电路、运算指令均一致。而本次试验使用的文字LCD模组,为香港精电有限公司制造
的型号为16×1的文字LCD模组,可以在一行上同时呈现十六个字符。
该模块与8051 单片机I/O 口线直接连接的电路如下图2.4所示。

2.4与单片机I/O 口线直接连接的电路
2.4 温度传感器模块设计
　　期常用的高温控制器大都是模拟产品设计,也大多是采用热敏电阻或采用铂电阻,或采用热电偶等,其温控的准确
度和精确度都不太好。但如今,随着数码科技高速发展,早先的高温控制器也被采用了数码科技的新型电子产品所取
代。其中,温度传感器DS18B20的应用十分普遍,它在测量准确度、转换时间、热传递距离、温度分辨率等方面都有了
较大的提高。而随着高性能和低功耗的单片机的日益发达,新型无线温度控制器的应用也日益普遍,它的功能强大,体
积小,材质轻薄,灵活耐用,因此倍受大家的欢迎。
　　所以,本系统采用的是由美国DALLAS半导体收音机有限公司设计制造的DS18B20温度传感器。而采用该传感器的
主要原因有:①和微处理器之间只需要一条线即可进行双向通信,简化了连线困难度;②没有另外的AD转换元件,有利
于成本,同时也大大减少了硬件制板的花费;③可供使用电流范围较大:从3V至5.5V电流均能够通过,但器件的总功率
范围较低;④测量温度分辨率高,最高可达0.125度,有利于对高温精确控制。高温检测的部分电路,如图2.5所显示。

图2.5 温度测量部分电路图
　　图3-4中DQ1接单片机的IO端口实现数据的通信，R2为4.7K的上拉电阻，当接51单片机的P0口时此上拉电阻必须
要接，如果接其它单片机IO口的话此上拉电阻可以不接，因为单片机的其它IO口有内置的上拉电阻。
2.5烟雾传感器模块设计
　　CO等有害气体和烟尘的测量使用了气敏式模拟输出传感器,而MQ-2则因为使用范围较广价格低,且技术成熟的关
系获得了比较多的使用,在设计中的测量系统基本都通过MQ-2完成,而MQ-2的测量基本原理如所述。
　　MQ-2是载体催化燃烧的传感器元件,属于大气敏热效应传感器。主要优点为体积较小、构造简单,功率小、工作
特性比较稳定以及使用寿命长。目前它已作为国外监测易燃易爆气体的重要传感器元件,尤其是在中国和英、日、美
诸国的使用情况最为普遍。载体式热催化器件的基本构造如图2.6所显示

图2.6 载体热催化元件结构图
（1）催化剂。载体上再涂渡一个黑色铂族元素单质(如:铂、钯、铑等)。沼气和好有机物在催化的帮助下,形成了激
烈的氧化还原反应速度,俗称为无焰焚烧。
（2）载体。铂丝线圈被α型氧化铝（α型氧化铝的熔点(2288K)和硬度(8.8)都很高）包围，这个氧化物体称载体。
　　载体浇注成均匀的多孔体，它不但牢固的固定铂丝线圈，而且多孔表面还可以提高催化剂反应效果，提高催化
剂的活性和提高抗毒性能。
　　（3）铂丝线圈。铂丝线圈是元件的骨架，是一只用铂丝绕制的小螺旋线圈，正常工作时通过一个100～200mA左
右的电流，升温反应催化剂，使催化剂达到起燃温度，同时，又可利用铂丝电阻值催化剂温度而改变的性质，测出
铂丝电阻增量
2.7MQ-2传感器采集电路
　　当气体收集到的浓度值超过所设计的阀值的时间使输入或出口电平产生跳变,这样的话在系统单片机中不需要AD
变换的时间就能够通过检测这个时间输入或出口电平的跳变来确定气体的浓度值,而可调电位器RV2则是气体采集灵
敏度控制旋钮,通过电位器的调整能够改善对气体传感器的灵敏度状况。
2.6 光敏电阻传感器模块设计
　　BH1750FVI是一个集成的数码感测器。这些都是BH1750FVI的芯片，只是将BH1750 FVI和其他部分的电路连接在
了一起，再加上BH175 FVI接口，用单片机来控制。
　　电路工作原理：BH1750采用光敏二极管，运算放大器， ADC采集，晶振等构成，见图2.8。PD二极管利用光生伏
特法把输入的光信号转化为电信号，经过运算放大电路进行放大，再用 ADC进行输出，再用逻辑电路把输出的二进
制数字变换为16比特的二进制数字，并把它储存在一个寄存器里。BH1750连接了BH1750的时钟线路和数据线路，通
过I2C协议， MCU可以与BH1750模块进行通信，可以选择BH1750模式，也可以从BH1750中提取出照度数据。
2.7电机驱动模块设计
　　DS2003是由美国的SGS有限公司的产物,较为常用的是16脚MULTIWATT封装的DS2003,里面包括四声道逻辑驱动器
集成电路。其最大额定重量及工作电压为1A,最大高达1.5A,VSS电压为最小4.5V,最大高达36V;Vs电压最高也就是
36V,但是通过我们的试验,Vs电压必须比VSS电压高,不然有时就会发生电压输入失控问题。下表为其使能、进入插针
与输入输出接脚之间的逻辑关联。
　　该晶片的内核为H桥电路,H桥式发电机驱动电路中一般包含了4个三极管。根据在对角线上的某个三极管的导通
状况,电压电流会从左至右或从右至左流经电动机,并以此调节电动机的转向。
　　控制系统利用光敏检测功能将光信息转换为电平信息送入单片机,单片机利用程序控制的二个I/O接口在某个时
候对DS2033的IN1,IN2提供高低电压,从而完成对单片机的检测。
2.8 声光报警模块设计
　　声光光报警器,是指一个闪烁灯与音箱同时示警的装置。闪光灯采用双脉冲氙气灯管生产,音响则通过压电喇叭
形成,并具备高亮度闪烁、响亮的噪音报警功能。
　　本部分的设计基本思路为:由单片机产生控制信息后,再利用三极管驱动继电器,利用继电器的二次接点与音频报
警器连接,从而驱动音频报警器进行声光报警。

3 系统软件设计

3.1系统软件编程环境介绍
操作系统开发应用C语句程序,编译条件遵循keil。
　　Keil C 51是由美国企业keil Software公司出品的51系列兼容单片机C程序设计语言软件开发系统程序,与汇编
比较,c程序设计语句在能力上、结构化、可读性上、可保护上都有着较突出的优点,因而易学易用。
　　Keil c51程序提交了大量的库函数和能力巨大的综合设计测试方法,全Windows接口。还有关键的一些,如果只是看一次编译器后所得到的目标编写代码,就能够感受到keil c51所产生的目标代码工作效率异常之高,大多数语言产
生的目标编写代码都较为紧凑,容易掌握。在编写大规模程序时更能体会高级语言的优越性。
　　KeilC51能够完成完整的编写，翻译，链接，调试和模拟。开发人员使用 IDE自身或其他编辑器对 C或汇编源进
行编辑，然后与C51、A51编辑器进行编译，生成所有可以在 MCU上运行的二进制文件（. HEX)，然后用 MCU的烧写
管理软件将 HEX文件烧到一台单片的微机上。本软件的主要工作有三个：第一，操作系统的初始化，数据的收集，
以及对其进行的处理和表达。这三个层次的计算工作是在主程序中进行的。该软件采用了模块化的体系结构，使得
其结构更加简练，易于书写，易于阅读，同时也方便了调试和修改。
3.2 系统主程序流程图
系统主程序主要涉及系统的初始化、数据的收集、数据的传递、数据的显示和输出管理等,系统主程序流程图如图3.1所给出

图3.1 系统主程序流程图
　　控制系统主过程及方法如图3.1所表示,在控制系统上电后首先完成所有组件的初步化,对一个控制系统的初步化
是整个编程正常执行中至关重要的环节,而控制系统初步化阶段一般包含:单片机初步化、液晶显示器才初步化、各
类感应器初步化、控制器输出的初步化等;初步化完毕之后控制系统首先要开启各类感应器开启收集周围环境技术参
数,并使用单片机对所收集的数值加以管理与展示;当各种数据完成展示的时候,控制系统也将同时检测这些周围环境
技术参数中有无超限,一旦超限,控制系统将立即通过蜂鸣器告警;在以上程式的执行运作过程中,如果灯光强度达到
设定值时电动机正转门窗封闭,反之时电动机倒转门窗开启,通过光照强度对窗帘进行智能控制。
3.3系统子程序流程介绍
3.3.1 环境参数采集子程序
环境参数收集一般涉及温度和一氧化碳等气体含量的收集,此阶段程序流程图如图3.2所示。

图3.2环境参数采集子程序
3.3.2 窗帘开关子程序
　　采用单片微型机的PB0为光敏检测模块的输入口,PC为LCD控制端口,PA为LCD显示端口,PB2-PB5做电机控制单元的
输出口。
　　如果清晨的时候日光较强,此时光敏二极体出现低电流,相当于接入单片式微型电脑时的低电平有效性,可利用此
程序在PB0口输入输出限制的步进电机正转,来封闭门窗。当门窗拉合完毕后,滑动触头控制器的S1被开通,使PB2口变
成低电平有效性,单片机控制器的输入输出停止,步电机M停转。在傍晚时光源比较微弱,此时光敏电阻呈现高电流水
平,相当于接入单片式微型计算机时的高电平有效,可利用程序图在PB零口的输入输出以负相脉冲限制步进电机反转
电流,来启动门窗。而在窗帘拉合完毕后,滑动触头开关S2口被接上,使PB2口变成低电平有效,单片机控制器输出停
止,步电机M停转。程序图如图3.3所显示。

图3.3 窗帘开关流程图
3.3.3 烟雾温度报警子程序
环境数据采集时当温度和烟雾浓度异常时就会触发蜂鸣报警和LED灯闪烁流程图如3.4所示。

图3.4蜂鸣报警流程图

4系统功能调试

4.1系统的调试
在进行调试时，要有头脑清醒，有一定的分析电路的能力。对一个系统进行调试，需要软件和硬件的配合。
在软件和硬件的联合调试中，需要特别注意以下几个方面：
1、不能直接插进主电路，而是要先测试各个电路的工作电流，尤其是 MCU的实际工作电流，确定电路的工作电流是
否正确后，才能安装主芯片，否则会对芯片和模组造成无法弥补的经济损失；
2、检测过程中 LCD屏不亮，检测到 LCD的背光调节有问题，在连接到背光源后进行处理；
3、在手工焊接过程中，还发现P0端口未接上电阻器，造成系统显示不能正常工作。
4、系统温度测量准确度；我们会选取一些不同的温度点，把下面的参考温度表和温控仪所测得的温度进行比较。
4.2系统的功能测试与检验
　　在整个系统焊接安装调试完毕之后,必须最后一步完成对系统所有功能指标的测量和检查,具体测量流程如下所
述。
4.2.1温度的测量与检验
本系统测量显示温度与标准温度计测量温度对比如表4.1所示。
　　从上表记录的测量数据中即可看出,系统的测量达到了系统对环境温度控制的目标要求。温度检测功能也取得了
预期的成果。
4.2.2 气体的测量与检验
　　系统气体检测环主要用来检测室内的易燃易爆物和有毒气体,由于检测方便,系统气体检测环还利用打火机喷射
的气体进行了实际的模拟检测,在气体喷射的状况下观测气体的含量值变动状况,同时监测蜂鸣器报警功能和LED指示
灯是否正常闪烁。
　　现场气体检测结论是:在用打火机对准MQ-2传感器喷射的过程中,气体检测结果显示由原来的5PPM,逐渐增加到了
335PPM,并可以看到蜂鸣器响笛报警和LED指示灯点亮,由此表明系统易燃物质的检测工作良好。
4.2.3窗帘开关的测量与检测
　　 系统通过光照亮度来控制窗帘的开关，为了测试方便，系统的窗帘开关测试环节，采用手电筒模拟光照对窗帘
的开关进行实际的模拟，通过模拟光照的强度观察电机的转向，从而控制窗帘的开关。
　　 实际测试结果为：当手电光照对准BH1750光强传感器的过程中，电机正转窗帘关闭，当关闭手电是电机正转窗
帘打开，由此说明系统控制窗帘开关功能正常。
4.3模拟仿真图
综合以上仿真结果，电路和系统软硬件设计符合仿真要求如图4.2所示

图4.2模拟仿真图

5结论

历时了几个多月的毕业设计,最终实现了自己的基于单片机的智能家居系统的毕业设计,虽然有部分功能尚未实
现不能达到设计要求,但总体上完成了一个从硬件到软件完整的设计流程。
　　在这次设计中,我按照设计工作书的特点,认真参阅了相关文献,提出和确定了设计方案,并设计硬件电路工作,进
行了控制系统软件程序设计和控制系统开发调试。本设计的软硬件设计过程中遇到了多处困难,在老师的指导和自己
的努力下都一一克服,最终实现了任务书的要求。本次设计中的几个缺点,就是不能制作PCB板,只能在开发板上调试、显示。
　　经过这次的毕业设计,我也看到了自身还存在着很多的不足之处,尽管之前还作过这样的毕业设计,但这个设计真
的使我长进了不少,一名真正的嵌入式工程师,不但要设计技能好而且还要有非常好的想象力和前瞻性,才能满足学生
日夜多变的生活需求,我也真真正正的意识到,在今后的教学中,要理论联系实际,将我们所学到的知识用于教学实践
之中,对于学习嵌入式系统更是如此,技能也只有在学生经常的教学实践使用过程中能够培养,这也正是我在此次设计
中的最大感受。