基于iap15f2k61s2單片機的智能家居系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種家居系統，具體是一種基于IAP15F2K61S2單片機的智能家居系統。
【背景技術】
[0002]智能家居是人們的一種居住環境，其以住宅為平臺安裝有智能家居系統，實現家庭生活更加安全，節能，智能，便利和舒適。以住宅為平臺，利用綜合布線技術、網絡通信技術、智能家居-系統設計方案安全防范技術、自動控制技術、音視頻技術將家居生活有關的設施集成，構建高效的住宅設施與家庭日程事務的管理系統，提升家居安全性、便利性、舒適性、藝術性，并實現環保節能的居住環境。
【實用新型內容】
[0003]本實用新型的目的在于提供一種基于IAP15F2K61S2單片機的智能家居系統。
[0004]為實現上述目的，本實用新型提供如下技術方案:
[0005]一種基于IAP15F2K61S2單片機的智能家居系統，包括IAP15F2K61S2單片機，與IAP15F2K61S2單片機輸入端連接的電子密碼鎖、DS1302時鐘芯片、HC-SR501紅外接收頭、18B20溫度傳感器或DTHll溫濕度傳感器、MQ-4甲烷傳感器、MQ-2煙霧傳感器、火焰檢測傳感器、光照強度傳感器和備用電源，以及與IAP15F2K61S2單片機輸出端連接的L298N電機驅動模塊、蜂鳴器、排氣扇、智能燈、IXD顯示屏和NRF24L01無線模塊；所述HC-SR501紅外接收頭設置在進門處，所述18B20溫度傳感器、DTHll溫濕度傳感器、IXD顯示屏和蜂鳴器設置在客廳內，所述MQ-4甲烷傳感器、MQ-2煙霧傳感器、火焰檢測傳感器和排氣扇設置在廚房內；所述光照強度傳感器設置在室外，所述L298N電機驅動模塊用于驅動窗簾電機。
[0006]作為本實用新型再進一步的方案:所述電子密碼鎖由Nokia5110顯示屏和矩陣鍵盤組成。
[0007]作為本實用新型再進一步的方案:用四位數碼管代替Nokia5110顯示屏。
[0008]作為本實用新型再進一步的方案:所述IXD顯示屏選用IXD1602顯示屏或LCD12864顯示屏。
[0009]與現有技術相比，本實用新型的有益效果是:
[0010]本實用新型采用可靠性強的硬件組成簡化的智能家居系統，其成本低、使用效果好，能滿足部分用戶的需求，并為以后高智能的智能家居系統的研發做了很好的鋪墊。
【附圖說明】
[0011]圖1為基于IAP15F2K61S2單片機的智能家居系統的原理框圖。
【具體實施方式】
[0012]下面結合【具體實施方式】對本專利的技術方案作進一步詳細地說明。
[0013]請參閱圖1，一種基于IAP15F2K61S2單片機的智能家居系統，包括IAP15F2K61S2單片機，與IAP15F2K61S2單片機輸入端連接的電子密碼鎖、DS1302時鐘芯片、HC-SR501紅外接收頭、18B20溫度傳感器或DTHll溫濕度傳感器、MQ-4甲烷傳感器、MQ-2煙霧傳感器、火焰檢測傳感器、光照強度傳感器和備用電源，以及與IAP15F2K61S2單片機輸出端連接的L298N電機驅動模塊、蜂鳴器、排氣扇、智能燈、IXD顯示屏和GPRS無線模塊；所述HC-SR501紅外接收頭設置在進門處，所述18B20溫度傳感器、DTHll溫濕度傳感器、IXD顯示屏和蜂鳴器設置在客廳內，所述MQ-4甲烷傳感器、MQ-2煙霧傳感器、火焰檢測傳感器和排氣扇設置在廚房內；所述光照強度傳感器設置在室外，所述L298N電機驅動模塊用于驅動窗簾電機。
[0014]本實用新型中，所述電子密碼鎖由Nokia5110顯示屏和矩陣鍵盤組成。鎖的初始密碼設定的是012345。設計原理:我們在程序里設定一個變量s，s的初值賦012345 ;再另外設置一個變量m，m的初值為O。通過矩陣鍵盤一位一位的改變m的值。再最后比較m和s的值是否一致，若一致即打開門，若三次均不一致，即發出警報。
[0015]本實用新型中，所述的Nokia5110顯示屏可以用四位數碼管代替。
[0016]本實用新型中，所述DS1302時鐘芯片用于將實時時間傳輸給IAP15F2K61S2單片機。
[0017]本實用新型中，所述HC-SR501紅外接收頭用于感應是否有人進入規定范圍，如果有，將輸出高電平。設計原理:把人體感應模塊的輸出引腳接在單片機的I/o 口，我們根據單片機的I/o 口是否輸入高電平，來判斷有人經過。
[0018]本實用新型中，所述18B20溫度傳感器提供9-12位攝氏溫度測量而且有一個由高低電平觸發的可編程的不因電源消失而改變的報警功能。18B20溫度傳感器通過一個單線接口發送或接受信息，因此在IAP15F2K61S2單片機和18B20溫度傳感器之間僅需一條連接線(加上地線)。它的測溫范圍為-55?+125°C，并且在-10?+85°C精度為±5°C。
[0019]本實用新型中，所述DTHll溫濕度傳感器是一款含有已校準數字信號輸出的溫濕度復合傳感器，它應用專用的數字模塊采集技術和溫濕度傳感技術，確保產品具有極高的可靠性和卓越的長期穩定性。傳感器包括一個電阻式感濕元件和一個NTC測溫元件，并與一個高性能8位單片機相連接。因此該產品具有品質卓越、超快響應、抗干擾能力強、性價比極高等優點。每個DHTll傳感器都在極為精確的濕度校驗室中進行校準。校準系數以程序的形式存在OTP內存中，傳感器內部在檢測型號的處理過程中要調用這些校準系數。單線制串行接口，使系統集成變得簡易快捷。超小的體積、極低的功耗，使其成為該類應用中，在苛刻應用場合的最佳選擇。產品為4針單排引腳封裝，連接方便。
[0020]所述18B20溫度傳感器和DTHl I溫濕度傳感器將采集的數據傳輸給IAP15F2K61S2單片機。
[0021]所述LCD顯示屏選用LCD1602顯示屏或LCD12864顯示屏；用于顯示IAP15F2K61S2單片機處理后的時間、室內溫度和/或濕度。
[0022]本實用新型中，所述MQ-4甲烷傳感器，對天然氣中甲烷有很高的靈敏度，對乙醇和煙霧有很低的靈敏度，該傳感器響應迅速恢復快同時他使用壽命長穩定性強。MQ-4甲烷傳感器對不同種類，不同濃度的氣體有不同的電阻值。因此，在使用此類型氣敏元件時，靈敏度的調整是很重要的。所以我們選用5000ppm甲烷校準傳感器。
[0023]本實用新型中，所述MQ-2煙霧傳感器，可以信號輸出也可以TTL電平輸出。在檢測煙霧是有很高的靈敏度，使用壽命長因此在日常生活中有很廣泛的應用。在智能家居系統中MQ-2煙霧傳感器會實時檢測廚房內的煙霧濃度，當濃度過大時，IAP15F2K61S2單片機控制蜂鳴器警報，排氣扇打開排氣，同時還控制GPRS無線模塊主人的智能手機發送短信。
[0024]本實用新型中，所述火焰檢測傳感器可以檢測各種火焰，火源。該火焰檢測傳感器的探測角度60度左右，對火焰光譜特別靈敏。工作電壓在3.3V-5V之間。輸出形式:DO數字開關量輸出(O和I)和AO模擬電壓輸出。在智能家居系統中當火焰檢測傳感器檢測到火焰時，IAP15F2K61S2單片機控制蜂鳴器警報，控制GPRS無線模主人的智能手機發送短信。
[0025]本實用新型中，所述光照強度傳感器用于檢測室外環境的光照強度。通過IAP15F2K61S2單片機的I/O 口來檢測環境光照強度的高低，判斷是否通過L298N電機驅動模塊控制窗簾電機打開和關閉窗簾。
[0026]本實用新型有兩種模式，分為居家模式和離家模式。
[0027]居家模式:當主人從外面回來要進入房內時需通過向門旁的Nokia5110輸入密碼，如果密碼正確，門將自動開啟，智能家居系統進入居家模式；若密碼輸入三次不正確將發出警報并短信通知主人。
[0028]當門旁的HC-SR501紅外接收頭檢測到人體進入，且光照強度傳感器檢測的室外關照強度較弱時，IAP15F2K61S2單片機控制智能燈打開(杜絕了傳統要人摸黑開燈的弊端)O
[0029]離家模式:當主人要離家時，可啟用離家模式，電子密碼鎖關閉后且智能燈關閉，防止了主人忘記關燈造成的能源的浪費。
[0030]廚房里有MQ-4甲烷傳感器及MQ-2煙霧傳感器，當廚房天然氣氣體濃度和煙霧濃度過大時，廚房里的排氣扇將打開，同時將廚房氣體濃度過大的提示信息發送至主人的智能手機，實現實時監控廚房情況。
[0031]上面對本專利的較佳實施方式作了詳細說明，但是本專利并不限于上述實施方式，在本領域的普通技術人員所具備的知識范圍內，還可以在不脫離本專利宗旨的前提下做出各種變化。
【主權項】
1.一種基于IAP15F2K61S2單片機的智能家居系統，其特征在于，包括IAP15F2K61S2單片機，與IAP15F2K61S2單片機輸入端連接的電子密碼鎖、DS1302時鐘芯片、HC-SR501紅外接收頭、18B20溫度傳感器或DTHll溫濕度傳感器、MQ-4甲烷傳感器、MQ-2煙霧傳感器、火焰檢測傳感器、光照強度傳感器和備用電源，以及與IAP15F2K61S2單片機輸出端連接的L298N電機驅動模塊、蜂鳴器、排氣扇、智能燈、IXD顯示屏和GPRS無線模塊；所述HC-SR501紅外接收頭設置在進門處，所述18B20溫度傳感器、DTHll溫濕度傳感器、IXD顯示屏和蜂鳴器設置在客廳內，所述MQ-4甲烷傳感器、MQ-2煙霧傳感器、火焰檢測傳感器和排氣扇設置在廚房內；所述光照強度傳感器設置在室外，所述L298N電機驅動模塊用于驅動窗簾電機。
2.根據權利要求1所述的基于IAP15F2K61S2單片機的智能家居系統，其特征在于，所述電子密碼鎖由Nokia5110顯示屏和矩陣鍵盤組成。
3.根據權利要求2所述的基于IAP15F2K61S2單片機的智能家居系統，其特征在于，用四位數碼管代替Nokia5110顯示屏。
4.根據權利要求1-3之一所述的基于IAP15F2K61S2單片機的智能家居系統，其特征在于，所述IXD顯示屏選用IXD1602顯示屏或IXD12864顯示屏。
【專利摘要】本實用新型公開了一種基于IAP15F2K61S2單片機的智能家居系統，包括IAP15F2K61S2單片機，與IAP15F2K61S2單片機輸入端連接的電子密碼鎖、DS1302時鐘芯片、HC-SR501紅外接收頭、18B20溫度傳感器或DTH11溫濕度傳感器、MQ-4甲烷傳感器、MQ-2煙霧傳感器、火焰檢測傳感器、光照強度傳感器和備用電源，以及與IAP15F2K61S2單片機輸出端連接的L298N電機驅動模塊、蜂鳴器、排氣扇、智能燈、LCD顯示屏和GPRS無線模塊；本實用新型采用可靠性強的硬件組成簡化的智能家居系統，其成本低、使用效果好，能滿足部分用戶的需求，并為以后高智能的智能家居系統的研發做了很好的鋪墊。
【IPC分類】G05B19-042
【公開號】CN204536821
【申請號】CN201520240997
【發明人】徐宇寶, 程福安, 黎孟宇, 陳歡歡, 陳坤, 張曉東, 林華, 秦志剛
【申請人】皖西學院
【公開日】2015年8月5日
【申請日】2015年4月20日