基于单片机的智能家居控制系统

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编号：

CJL-51-2022-022

设计简介：

本设计是基于单片机的智能家居控制系统，主要实现以下功能：

1.通过手机进行远程控制（蓝牙控制）灯与窗帘的开关
2.温度湿度显示（可以手动设置温度湿度的限值范围），根据温湿度执行相应的操作
3.家庭安防烟雾天然气检测，检测到烟雾或天然气泄漏报警器报警
4.可通过按键开关灯，调节灯的亮度

标签：51单片机、LCD1602、蓝牙模块、WS2812彩灯、MQ-2、MQ-4。
题目扩展：智能家居控制系统、空气质量监测系统

基于单片机的智能家居控制系统：中控部分、输入部分和输出部分。下面分别对这三部分进行概述：

中控部分概述

1. 核心控制器：STC12C5A单片机作为整个系统的控制中心，负责接收输入数据、进行逻辑处理，并控制输出设备。
2. 数据处理：单片机对来自各个传感器的数据进行解析和处理，根据预设的阈值和逻辑判断，生成相应的控制指令。
3. 通信接口：提供与输入、输出设备以及外部通信模块（如蓝牙模块）的数据交换接口。

输入部分概述

1. 温湿度检测：DHT11温湿度传感器实时检测室内环境的温湿度，并将数据传输给单片机。
2. 烟雾检测：MQ-2烟雾传感器与ADC0832模数转换器结合，检测室内烟雾浓度，并将模拟信号转换为数字信号供单片机读取。
3. 天然气检测：MQ-4甲烷传感器与ADC0832模数转换器结合，检测室内天然气浓度，同样将模拟信号转换为数字信号。
4. 独立按键：提供用户交互界面，用于设置温湿度阈值、控制彩灯状态、亮度以及窗帘的打开和关闭等。
5. 供电电路：为整个系统提供稳定可靠的电源，确保系统正常运行。

输出部分概述

1. LCD1602显示模块：实时显示当前温湿度、烟雾浓度、天然气浓度以及预设的阈值等信息，提供直观的视觉反馈。
2. 环境调节设备：
   • 加热继电器：当温度低于设定最小值时，控制加热设备工作。
   • 制冷继电器：当温度高于设定最大值时，控制制冷设备工作。
   • 加湿继电器：当湿度低于设定最小值时，控制加湿设备工作；当湿度高于设定最大值时，关闭加湿设备。
3. 报警设备：当烟雾浓度或天然气浓度超过设定值时，蜂鸣器进行报警。
4. 彩灯控制：
   • WS2812彩灯：三个彩灯可分别控制颜色和状态，同时支持亮度调节。
   • 亮度控制：独立按键可用于控制单个或多个彩灯的亮度。
5. 窗帘控制：
   • ULN2003A四相步进电机驱动芯片及电机：接收单片机的控制指令，驱动步进电机正转或反转，模拟窗帘的打开和关闭。
6. 蓝牙模块：提供手机远程控制功能，用户可通过手机APP控制彩灯和窗帘的状态。