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基于AT89C52单片机的智能家居系统设计

罗昱开

【摘要】为了满足智能家居中照明系统的需求,实现了以AT89C52单片机为基础

的智能家居照明系统的设计.此智能家居照明系统能够利用手机对灯光亮度及开关

进行控制和调制,为了能够更好的对数据进行观察,在系统中还增加了显示功能.为了

提高系统的功能效率,在设计过程中使用集成本低、自动化、智能化、便捷化及节

约能源的方案,此方案通过USB接口连接,利用蓝牙串口助手软件和蓝牙模块把智能

家居灯显示到液晶显示屏中,从而智能化控制灯管控制.最后对智能家居照明系统进

行实现,表示此系统能够实现智能家居照明的智能化控制,有效节约能源,还能够实现

灯光的远程调节.

【期刊名称】《电子设计工程》

【年(卷),期】2019(027)003

【总页数】5页(P71-75)

【关键词】AT89C52单片机;智能家居;照明系统;节能

【作者】罗昱开

【作者单位】宝鸡职业技术学院陕西宝鸡721000

【正文语种】中文

【中图分类】TN99

在现代世界范围中能源短缺和人们生活水平不断提高的背景下，人们对于室内照明

系统舒适度及节能性的需求也越来越强烈，传统照明系统已经无法满足人们需求。

人们迫切希望使用全新的室内照明控制系统，要求系统设计简单，能够根据室内场

景变化自动设置照明模式，还能够实现照明的远程控制[1]。比如，在室内光线不

足或者人数较多的时候，系统就会实现室内照明亮度的自动增强。在人们观看电视

的时候，系统就会将相应的照明灯具进行关闭或者降低灯具亮度。以此能够满足人

们对室内照明舒适度不同的需求，并且还能够实现节约能源的目标。总而言之，全

新设计的室内照明控制系统要在其消耗最少电能背景下，满足人们对工作及生活的

需求[2]。基于此，本文就实现以AT89C52单片机为基础的智能家居照明系统的

设计。

1系统的设计方案

文中所设计的基于AT89C52单片机的智能家居照明系统的主要功能为继电器保护、

家居照明的自动开关灯。图1为基于AT89C52单片机的智能家居照明系统设计框

架。

图1基于AT89C52单片机的智能家居照明系统设计框架

使用AT89C52单片机作为系统中的核心控制芯片，使用USB接口供电，4种不

同颜色的LED灯实现不同场景的模拟，主板中安装液晶显示屏，其属于显示部分，

便于对数据情况进行全面的检测。蓝牙模块利用单片机和排针的相互连接，以此能

够要有效收集信号并且实现信号的传输。另外，安卓系统收集利用内部蓝牙串口助

手软件和蓝牙模块相互连接，能够使用手机内部的蓝牙串口助手软件中的模式对

LED灯进行控制，从而实现不同功能的模拟，在液晶屏中将此模块进行展现。文

中所研究的系统主要包括电源部分、信号部分、控制部分，其中不同不同的设计方

案都各有不同[3]。

2硬件设计

2.1温湿度传感器

温湿度传感器属于以单总线为基础的传感器，此传感器一共有4根引脚，其中的

VDD引脚和3～5.5V电压相互连接，GND引脚和单片机引脚相互连接，信号引

脚和单片机P1.3引脚相互连接，使数字信号数据能够对单片机内部进行连接，最

后一根引脚悬空[4]。

首先，单片机需要寻找传感器的地址，并且发送低电平请求回应，之后使用高电平

延时等待。传感器在接收到单片机开始信号之后其中的等待单片机为信号结束，之

后发送低电平响应信号。传感器在发送响应信号之后将总线拉高，之后对单片机发

送数据。数据完整的传输为40bit，包括8位湿度整数、8位湿度小数、8位温度

整数、8位温度小树、8位校验。另外，每1个bit数据都能够从低电平开始，并

且以高电平不同的持续时间对逻辑0电平与逻辑1电平进行区分[5]。图2为温湿

度传感器的设计结构。

图2温湿度传感器的设计结构

2.2电机驱动与直流电机

文中所使用的电机驱动属于L298电机驱动，其是一种2路H桥驱动，能够实现

两个直流电机的驱动，此驱动模块一共包括4根控制引脚，其和单片机的引脚相

互连接。其中IN1与IN2对电机进行控制，另外，电机驱动的供电要求具有较高

的外接电源。其在工作过程中包括两种模式，第一种为，控制电机A和控制电机

B的时候，能够分别