低成本智能住宅监控系统的设计

摘    要

智能住宅是将家庭中各种与信息有关的通讯设备、家用电器和家庭保安装置通过家庭总线技术连接到一个家庭智能化系统上，进行集中的或异地的监视、控制和管理家庭事务，并保持这些家庭设施与住宅环境的协调。本论文利用单片机控制技术和多机通讯技术，实现低成本、低功耗智能住宅监控系统。为人们营造一个舒适的、安全的住宅。

通过对温度测量电路、湿度测量电路、煤气报警电路的设计，实现对温度、湿度的测量和控制，煤气的测量和报警，用来完成家居环境的智能控制。本系统采用MSP430F449单片机做为控制核心，温度传感器采用LM35、湿度传感器采用HS1101，气体传感器采用MQ—5，对温度、湿度、煤气进行检测。同时本系统采用RS485通信，RS485通信成本低廉，通信距离远，与MSP430F449的连接简便。

利用VB实现了RS485通讯与上位PC机通信，使本系统对下位机控制简便，反应速度快，数据传输准确，同时外界干扰小，使用方便。

关键词  智能控制  MSP430F449单片机  RS485通讯 

目    录

摘    要 I

Abstract II

第1章 绪论 1

1.1 智能住宅的介绍 1

1.2 智能住宅的发展情况 1

1.3 智能住宅的功能 2

1.4 普通家庭智能住宅的构架和功能 3

第2章 低成本智能住宅的设计 4

2.1低成本智能住宅具有的功能 4

2.1.1 温度测量和调节 4

2.1.2 湿度测量和调节 5

2.1.3 煤气测量和防范 5

2.2 低成本住宅监控系统结构组成 6

2.2.1 组成结构模式1 6

2.2.2 组成结构模式2 7

2.3 智能终端的功能 8

2.4 智能传感器的功能 8

2.5 上位机的功能 9

2.6  RS485通信协议 10

第3章 智能终端及外围电路设计 11

3.1 智能终端概述 11

3.1.1 智能终端的指标 11

3.1.2 系统软件实现的任务 12

3.2智能终端的硬件设计 12

3.3智能终端外部电路设计 14

3.3.1  A/D转换电路 14

3.3.2 开关量电路 14

3.3.3 键盘电路 14

3.3.4 输出电路 15

3.3.5 通讯电路 16

3.3.6 液晶显示模块及其接口电路 17

3.3.7 电源电路 19

3.3.8 时钟电路 20

3.3.9 总原理图 20

3.4智能终端的软件设计及流程 21

3.4.1 通信流程 21

3.4.2  A/D转换流程 23

3.4.3 将Flash写入流程 23

3.4.4 键盘扫描和液晶显示模块流程 25

3.4.5 采集开关量流程 26

3.4.6 采集模拟量流程 26

3.4.7 智能终端主流程图 27

第4章 智能传感器设计 28

4.1 传感器概述 28

4.1.1 传感器的功能 28

4.1.2 系统软件实现的功能 28

4.2 智能传感器的硬件设计 29

4.2.1 温度传感器与智能终端的连接 29

4.2.2 湿度传感器与智能终端的连接 32

4.2.3 煤气传感器与智能终端的连接 33

4.3 智能传感器的软件设计 34

4.3.1 智能传感器软件实现的功能 34

4.3.2 无人节能控制 34

第5章 监控系统上位机设计 35

5.1 住宅监控系统软件的功能 35

5.2 上位机实现485通信 36

社会经济效益分析 38

总结 39

致谢 40

参考文献 41

附录1 42

附录2 46

附录3 53