基于RF模塊的門(mén)窗監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)

摘　要
【摘要】本設(shè)計(jì)中的門(mén)窗監(jiān)控系統(tǒng)是指一種基于SILABS公司的增強(qiáng)型單片機(jī)C8051F系列單片機(jī)組成的具有多種環(huán)境監(jiān)測(cè)途徑、集成簡(jiǎn)單防盜報(bào)警功能、智能自主動(dòng)作及遙控功能的家居門(mén)窗系統(tǒng)。
本系統(tǒng)在硬件上可分為兩部分，分別為門(mén)上系統(tǒng)和遙控系統(tǒng)。
門(mén)上系統(tǒng)通過(guò)配套的各種傳感器對(duì)門(mén)窗的周邊環(huán)境進(jìn)行檢測(cè)。將檢測(cè)到的信號(hào)通過(guò)處理辨識(shí)做出相應(yīng)動(dòng)作，并通過(guò)RF無(wú)線模塊與遙控系統(tǒng)進(jìn)行通信。遙控系統(tǒng)通過(guò)RF無(wú)線接受信息并顯示在LCD上，將鍵盤(pán)控制命令傳輸?shù)介T(mén)上系統(tǒng)使其有相應(yīng)的動(dòng)作。
根據(jù)目前的方案設(shè)計(jì)，本系統(tǒng)將包括亮度、晴雨、紅外感應(yīng)裝置。各路裝置控制系統(tǒng)在預(yù)設(shè)定的環(huán)境下動(dòng)作門(mén)窗及窗簾或遙控動(dòng)作門(mén)窗。
【關(guān)鍵詞】環(huán)境監(jiān)測(cè)；RF無(wú)線；遙控；LCD顯示；8051F；RF無(wú)線。
 
Window-based RF module control systexm design
Abstract
【ABSTRACT】 The objective of this design of door and window control system is based on the company's enhanced SILABS C8051F MCU MCU composed of channels with a variety of environmental monitoring, integrated simple anti-theft alarm, remote control intelligent autonomous movements and home windows and doors.
The system hardware can be divided into two parts, namely, the door system and remote control systems.
Door system by supporting the various sensors on the doors and windows of the surrounding environment for testing. The detected signal by processing the identification to make the appropriate action, and through RF wireless module to communicate with the remote control system. RF wireless remote control system by receiving information and displayed in the LCD on the keyboard control commands transmitted to the door system to a corresponding action.
Under the current design, the system will include brightness, rain or shine, infrared sensing devices. Control System from various quarters in the pre-set environment action doors, windows and door and window curtains or remote control action.
【KEYWORDS】environmental monitoring; RF wireless; remote control; LCD display; 8051F; RF Wireless

 
目　錄
摘　要 I
Abstract II
目　錄 III
1 緒論 1
1.1 引言 1
1.1.1 智能家居簡(jiǎn)介 1
1.1.2 門(mén)窗監(jiān)控系統(tǒng)簡(jiǎn)介 1
1.2 研究基于RF模塊的門(mén)窗監(jiān)控系統(tǒng)課題的作用和意義 2
1.2.1 當(dāng)前門(mén)窗監(jiān)控系統(tǒng)存在的不足及本設(shè)計(jì)的優(yōu)勢(shì) 2
1.2.2 本設(shè)計(jì)的應(yīng)用意義 2
1.3 本設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容 3
2 本設(shè)計(jì)涉及的集成開(kāi)發(fā)環(huán)境簡(jiǎn)介 4
2.1 單片機(jī)軟件的開(kāi)發(fā)環(huán)境簡(jiǎn)介 4
2.1.1 Keil C51特性簡(jiǎn)介[4] 4
2.1.2 用于單片機(jī)開(kāi)發(fā)的C51基礎(chǔ)的知識(shí)介紹[3] 4
2.1.3 keil C51編程的有關(guān)知識(shí) 6
2.2 系統(tǒng)硬件EDA開(kāi)發(fā)工具 6
2.2.1 Protel99se軟件簡(jiǎn)介 6
2.2.2 Protel 99 SE的系統(tǒng)組成 7
3 系統(tǒng)硬件部分設(shè)計(jì) 8
3.1 系統(tǒng)方案論證 8
3.1.1 微處理器單元方案選擇比較和論證 8
3.1.2 無(wú)線模塊選擇方案比較和論證 8
3.1.3 門(mén)體模型方案選擇比較與論證 10
3.1.4 電機(jī)及驅(qū)動(dòng)部分方案選擇比較與論證 10
3.1.5 傳感器模塊方案選擇比較與論證 11
3.1.6 人機(jī)界面方案選擇比較和論證 12
3.1.7 報(bào)警模塊方案選擇比較和論證 13
3.1.8 電源供電方案選擇比較和論證 13
3.2 8051F330芯片的配置及外圍電路設(shè)計(jì) 14
3.2.1 8051F330芯片的配置資源描述 14
3.2.2 8051F330最小系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 15
3.2.3 8051F330系統(tǒng)的調(diào)試接口 16
3.2.4 顯示部分電路設(shè)計(jì) 17
3.2.5 鍵盤(pán)部分電路設(shè)計(jì) 18
3.3 無(wú)線模塊部分電路設(shè)計(jì)[13] 18
3.3.1 RF12簡(jiǎn)介 19
3.3.2 RF12電路硬件應(yīng)用電路 20
3.4 傳感器模塊電路設(shè)計(jì) 20
3.4.1 溫濕度傳感器 21
3.4.1.1 DTH-11簡(jiǎn)介 21
3.4.1.2 電路硬件應(yīng)用電路 21
3.4.2 亮度傳感器 21
3.4.2.1 光敏電阻簡(jiǎn)介 21
3.4.2.2 光敏電阻搭建亮度傳感器應(yīng)用電路 21
3.5 紅外模塊部分電路設(shè)計(jì) 23
3.5.1 紅外對(duì)射管簡(jiǎn)介 23
3.5.2 紅外對(duì)管應(yīng)用電路圖 23
3.5.3 電路原理 23
3.6 電機(jī)驅(qū)動(dòng)部分電路設(shè)計(jì) 23
3.6.1 33886芯片簡(jiǎn)介 23
3.6.2 電路設(shè)計(jì) 23
3.7 電源模塊電路設(shè)計(jì) 23
3.7.1 1117芯片介紹 23
3.7.2 電源模塊電路設(shè)計(jì) 23
3.8 門(mén)體制作 23
4 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) 23
4.1 C8051F330編程 23
4.2 RF12編程 23
4.3 門(mén)上系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) 23
4.3.1 引腳與中斷資源的相關(guān)配置 24
4.3.2 程序流程 25
4.3.3 溫濕度模塊軟件 26
4.3.4 亮度部分AD模塊軟件 27
4.3.5 紅外部分軟件 28
4.3.6 顯示部分軟件 28
4.3.7 無(wú)線部分軟件 28
4.4 遙控系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì) 29
4.4.1 鍵盤(pán)程序 29
4.4.2 液晶程序 29
4.4.3 無(wú)線程序 30
5 聯(lián)機(jī)調(diào)試 33
5.1 調(diào)試紅外部分與中斷 33
5.2 調(diào)試AD 33
5.3 調(diào)試液晶 34
5.4 調(diào)試無(wú)線 34
5.5 門(mén)體調(diào)試 35
5.6 總體調(diào)試 36
6 總結(jié)與展望 38
6.1 增加Zigbee組網(wǎng)的功能 38
6.2 增加無(wú)線模塊的發(fā)送距離 38
參考文獻(xiàn) 40
致謝 50