基于52單片機的智能家居控制設計-資料下載頁

　　

【正文】 MCGS 連網 （ 1） 局域網訪問 指 MCGS 服務器端和客戶端處在 同 一個局域網 內（如圖 1） 江蘇科技大學畢業論文 34 圖 1 局域網拓撲圖 MCGS 服務器端設置 1） MCGS 工程默認端口 80， 除非有沖突，否則建議不要修改 。 2）修改工程端口：工作臺 ?主控窗口 ?系統屬性 ?HTTP 參數，在屬性設置界面中修改端口號。（圖 2） 3） MCGS 服務器 端 IP 地址就是運行網絡版工程的計算機 IP 地址。 假設 : MCGS 服務器 端的 IP 地址 為 ，端口號為 8000。 客戶端訪問 在 IE 地址欄中 輸入 圖 2 主控窗口的 HTTP 參數設置 （ 2） 外網訪問 MCGS 服務器和客戶端 不 在 同 一個局域網 內，客戶端訪問 MCGS 服務器的方式稱為外網訪問。下面介紹各種常用網絡拓撲結構中 MCGS 服務器 的配置及客戶端訪問方法。 江蘇科技大學畢業論文 35 通過路由器連接到 外網 網絡拓撲結構如圖 3 所示： 圖 3 通過路由器連接到外網拓撲圖 MCGS 服務器端配置 1）設置路由器 登錄 MCGS 服務器 端 的局域網 路由器，在 “ 虛擬服務器 ”里添加新條目， 把 MCGS 工程里使用的端口和 1966 端口映射到 外網 。例如 MCGS 服務器端 的局域網 IP 是 ，MCGS 工程 使用的 端口為 8000，則路由器的 “ 虛擬服務器 ” 設置如 圖 4： 圖 4 端口映射示意圖 設置完成后，可使用 MCGS 服務器端的外網 IP 進行外網訪問（有些路由器需要重啟才可生效）。 注意： MCGS 服務器端的外網 IP 地址就是網絡服務器或路由器直接連接到外網的 IP江蘇科技大學畢業論文 36 地址 2）綁定域名 如果外網 IP 地址是靜態的，不執行下面操作。 對于外網 IP 地址是 動態的，需要進行域名綁定，本文以 “花生殼 2021” 域名綁定軟件為例來說明。步驟如下： 下載并安裝“花生殼 2021”。 注冊“花生殼 2021”帳號，得到一個域名。 在 MCGS 服務器端運行并登錄“花生殼 2021”。 花生殼軟件會自動把 MCGS 服務器的外網 IP 與域名綁定。 假設 : MCGS 服務器 端的域名為 ，端口號為 8000。 客戶端訪問 在 IE 地址欄中 輸入 版工程。 江蘇科技大學畢業論文 37 第 5 章 環境實例搭建 在實現了系統各個模塊的功能后需要做的，也是最為重要的就是實際運用，只有在實際運用中達到預期效果才能說明這是一個成功的設計，因此這一章將會闡述，如何將這套系統搭建在一個真實環境中。 實例環境選擇 本次系統搭建選擇了一個普通型的兩室一廳住宅，如圖 26 所示。其中要用到智能控制的地方有兩間臥室、一間客廳、一個過道（ 3 號）、一間衛生間、一道門。 1 所控電器 在本實例中，所要控制的電器有 8 個， 如圖 所示 1 號是主臥燈、 2 號是客臥燈、 3 號是過道燈、 4 號是衛生間燈、 5 號是客廳窗簾、 6 號是接線板、 7 號是空調、 8 號是門禁。 布線 1 2 3 4 5 6 7 8 圖 26 實例 住宅平面圖 江蘇科技大學畢業論文 38 因為系統沒有設計有線模塊，所以所有連接都要用到導線，因此在實際應用中，本套系統適用于那些事先安排好且不需要經常移動更換的電器設備， 其中為了方便控制，繼電器模塊會被獨立出來，作為一個個控制終端。這樣也縮短了電器電源線的布線長度，增加了系統的安全系數（如圖 27 所示）?？刂坪诵呐c服務器的連接用串口，因此控制核心會和服務器主機放在一起。 另外傳感器與紅外接收頭將會被 獨立出來。紅外接收頭會與遙控配套安裝。 控制模式 在控制模式上除了以往常見的自動與手動模式，在環境實例的設計中還參考了手機中的情景模式，情景模式功能是為了方便用戶控制，根據日常大多數人的生活習慣，在實例系統中的設置了一些情景模式，其中包括有離開、自由、控制、睡眠、會客、全開、起夜模式、自定義。如圖 28 所示。 控制終端 1 電器1 控制終端 2 電器2 控制核 心（單片機） 服務器 網口 圖 27 布控簡圖 控制模式 離開 關所有電器、開門禁 全開 睡眠 起夜 會客 關閉其他電器設備、臥室燈 由亮變暗，開門禁，關窗簾 開臥室燈、走廊燈 打開所有電器設備 手動模式 切換后可以手動控制電器 情景 走廊、客廳的燈開，門禁關、 自動動模式 切換后電器會根據傳感器采集的信息來控制電器 自定義模式 切換后可以手動控制電器 圖 28 控制模式 江蘇科技大學畢業論文 39 情景模式、手動模式與自動模式是同一級的，只有在情景模式下其它一些的模式如起夜模式、會客模式才會啟 用，在情景模式中，離開模式是在用戶離開后除了門禁是開著其他所有的電器包括接線板都是關閉狀態，起夜模式是指當夜間需要使用衛生間時候，觸發該模式，臥室、走廊到衛生間的燈都會被打開。會客模式是當家人回家或有人拜訪的時候，將先關門禁打開走廊、客廳燈。睡眠模式下將會關閉掉家中其它電器，對應的臥室燈的亮度將會逐漸變暗。全開模式是為了方便檢查所控電器是否都能正常工作。手動模式是指當用戶需要特殊開關某種電器時，先要切換到手模式，再通過鍵盤、遙控器開光某些電器。自動模式下，客廳的燈、窗簾、空調會根據溫度與光敏傳感器采集到的信 息被單片機所控制。當然如有特殊需要可以變動情景模式中的電器以及其狀態。 遠程控制 因為系統中的遠程控制是需要用以太網連接，所以控制核心上的串口轉以太網口模塊需要接一根網線接到網絡接口，并且需要一個固定的 IP 供串口轉以太網口模塊使用。 Web 的后臺程序可以放在租用的服務器上，這樣連接好以后就可以通過網頁上的按鈕輕松遠程控制家中的電器了。江蘇科技大學畢業論文 40 第 6 章 總結 經過將近三個月的單片機畢業設計，終于完成了我的智能家居控制的設計，雖然有部分功能尚未實現不能達到設計要求，但總體上完成了一個從硬件到軟件完整的 設計流程。 本次設計中有一些不足，首先是沒有做 PCB 板，由于從 2021 年 12 月份就開始實習，所以在時間上比較緊張，只能用周末與一些零碎的時間來做，所以最后只能只是在開發板上調試、演示。其次是設計中的 Web 部分的功能未實現，只是把網頁界面做出來了，其后臺服務器程序與數據庫部分一是由于在實習中，時間不足，二是由于只做過短期的培訓，技術上較為生疏，需要邊做邊學，周期較長。所以這部分在答辯前沒有實現，但答辯后，我會繼續用空閑時間去一步步完成、完善設計。 通過本次設計，我發現了自己存在很多不足，雖然以前還做過這樣的設 計但這次設計真的讓我長進了很多，一個真正的嵌入式工程師，不僅要技術好而且要有很好的想象力與前瞻性，能夠適應日夜變化的生活需要，我真真正正的意識到，在以后的學習中，要理論聯系實際，把我們所學的理論知識用到實際當中，學習嵌入式更是如此，技術只有在經常的實際運用過程中才能提高，這就是我在這次課程設計中的最大收獲。江蘇科技大學畢業論文 41 謝辭 首先，也是最主要感謝的是我的指導老師， ***老師。在整個過程中他給了我很大的幫助，在論文題目制定時，他首先肯定了我的題目大方向，但是同時又幫我具體分析使我最后選擇智能家居這個具體目標，讓我在寫作時 有了具體方向。在論文提綱制定時，我的思路不是很清晰，經過老師的幫忙，讓我具體寫作時思路頓時清晰。在完成初稿后，老師認真查看了我的文章，指出了我存在的很多問題。在此十分感謝陸老師的細心指導，才能讓我順利完成畢業論文。 最后要感謝在整個論文寫作過程中幫助過我的每一位人。 江蘇科技大學畢業論文 42 參考文獻 [1] 何立民 .單片機應用系統設計 .北京：航天航空大學出版社 .2021 年 . [2] 李廣弟 .單片機基礎 .北京：北京航空航天大學出版社 ,2021 年 . [3] 何希才 .新型實用電子電路 400 例 .電子工業出版社 ,2021 年 . [4] 趙負 圖 .傳感器集成電路手冊 ,第一版 .化學工業出版社 ,2021 年 . [5] 楊邦文 .新型實用電路制作 200 例 .北京：人民郵電出版社， 1998 年 . [6] 鄒其洪 .電工電子試驗與計算機仿真 .北京：電子工業出版社 .2021 年 . 江蘇科技大學畢業論文 43 附錄：單片機控制程序 莁蠆袁螂肁蒁螇袁膃蚇蚃袀芆蒀蕿袀莈節羈衿膈薈袃袈芀莁蝿袇莂薆蚅袆肂荿薁裊膄薅袀羄芆莇螆羄荿薃螞羃肈莆蚈羂芁蟻薄羈莃蒄袃羀肅蠆蝿罿膅蒂蚅羈芇蚈薁肈莀蒁衿肇聿芃螅肆膂葿螁肅莄節蚇肄肄薇薃肅膆莀袂肂羋薅螈肂莀莈蚄膁肀薄薀膀膂莇袈腿芅薂襖膈蕆蒞螀膇膇蝕蚆螄艿 蒃薂螃 莁蠆袁螂肁蒁螇袁膃蚇蚃袀芆蒀蕿袀莈節羈衿膈薈袃袈芀莁蝿袇莂薆蚅袆肂荿薁裊膄薅袀羄芆莇螆羄荿薃螞羃肈莆蚈羂芁蟻薄羈莃蒄袃羀肅蠆蝿罿膅蒂蚅羈芇蚈薁肈莀蒁衿肇聿芃螅肆膂葿螁肅莄節蚇肄肄薇薃肅膆莀袂肂羋薅螈肂莀莈蚄膁肀薄薀膀膂莇袈腿芅薂襖膈蕆蒞螀膇膇蝕蚆螄艿 蒃薂螃莁蠆袁螂肁蒁螇袁膃蚇蚃袀芆蒀蕿袀莈節羈衿膈薈袃袈芀莁蝿袇莂薆蚅袆肂荿薁裊