PLC智能家居設(shè)計(jì)32

{管理信息化物聯(lián)網(wǎng)}PLC智能家居設(shè)計(jì)32基于PLC的智能家居監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)摘要：現(xiàn)在使用的家居設(shè)備大部分采用手動(dòng)操作方式，沒(méi)有自動(dòng)防盜門(mén)、防雨窗、防燃?xì)釶LC和各種種傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn)在對(duì)智能家居常規(guī)控PLC發(fā)出的脈沖信號(hào)構(gòu)成家用設(shè)備的智能控制，從而實(shí)現(xiàn)智能家居。而且本著更容易普及這種技術(shù)，我們采用PLC、多種傳感器構(gòu)成的系統(tǒng)具準(zhǔn)確、方活節(jié)奏加快，留下的家居安全問(wèn)題和家居舒適度問(wèn)題為重點(diǎn)。關(guān)鍵詞：PLC；傳感器；智能家居目錄1引言………………（1）2智能家居設(shè)備簡(jiǎn)介………………（8）2.1智能家居的概念………（8）2.415）2.5智能家居監(jiān)控系統(tǒng)組成……………………（15）2.6智能家居結(jié)構(gòu)概圖…………（16）2.717）3方案選擇………………………（17）3.1智能家居監(jiān)控系統(tǒng)的控制方式……（17）3.319）3.4方案的確定…………………（20）4智能家居系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)………（21）4.121）4.221）4.322）4.423）4.523）4.6可編程序控制器(PLC)選擇…………………（24）5控制系統(tǒng)主程序設(shè)計(jì)…………（27）5.127）5.2PLCI/O端口分配……………（27）5.329）6智能家居控制系統(tǒng)軟件程序…………………（30）6.130）6.230）6.331）6.431）7主要功能模塊設(shè)計(jì)……………（31）7.131）7.232）7.333）7.433）7.534）7.635）8結(jié)論……………（36）參考文獻(xiàn)…………（38）基于PLC的智能家居控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)1引言蒸汽機(jī)的發(fā)明掀起了人類(lèi)歷史邁向工業(yè)的新篇章，方便的居住環(huán)境，先進(jìn)的通信設(shè)施，完備高效的信息終端，自動(dòng)、智能的家電，化已然成為一種趨勢(shì)。展帶來(lái)了契機(jī)，因此，PLC控制技術(shù)己成為現(xiàn)代智能家居行業(yè)的一個(gè)熱點(diǎn)?？删幊炭刂破?PLCProgrammableLogicController)是根據(jù)順序邏輯控制的需要而發(fā)器都是以個(gè)體形式存在，沒(méi)有系統(tǒng)的管理與控制，而可編程控制器(PLC：ProgrammableLogicController)舒適、方便的功能。由于可編程控制器(PLCProgrammableLogicController)控制系統(tǒng)與其他控制系統(tǒng)相比較具有以下特點(diǎn)(1)系統(tǒng)構(gòu)成靈活，擴(kuò)展容易(2)使用方便，編程簡(jiǎn)單，可在線(xiàn)修改程序，改變控制方案而不拆動(dòng)硬件。(3)能適應(yīng)各種惡劣的運(yùn)行環(huán)境，抗干擾能力強(qiáng)，可靠性強(qiáng)。所以是智能控制家居的首選，能為維護(hù)和改進(jìn)服務(wù)提供很好的保障。2智能家居設(shè)備簡(jiǎn)介2.1智能家居的定義及發(fā)展智能家居概念的起源甚早，但一直未有具體的建筑案例出現(xiàn)，直到1984年美國(guó)聯(lián)合科技公司（UnitedTechno1ogiesBuildingSystem化概念應(yīng)用于美國(guó)康乃迪克州（Conneticut)哈特佛市（Hartford）的CityPlaceBuilding[智能型建筑],從此也揭開(kāi)了全世界爭(zhēng)相建造智能家居的序幕。最著名的智能家居要算比爾﹒蓋茨的豪宅。比爾﹒蓋茨在他的“未來(lái)之路一書(shū)和軟件建成的并且要“采納不斷變化的尖端技術(shù)71997年，一個(gè)高性能的服務(wù)器作為管理整個(gè)系統(tǒng)的后臺(tái)。智能家居是IT的自由化與高層次化、業(yè)務(wù)量的急速增加與人類(lèi)對(duì)工作環(huán)境的安全性、舒適性、20世紀(jì)80年代初,隨著大量采用電子技術(shù)的家用電器面市,住宅電子化出現(xiàn)。80/通信設(shè)備與安全防范設(shè)備各自獨(dú)立的功能綜合為一體后，80術(shù)對(duì)住宅中各種通信/家電/SmartHome,庭中各種與信息相關(guān)的通信設(shè)備/家用電器和家庭安防裝置，通過(guò)家庭總線(xiàn)技術(shù)(HBS)/控制和家庭事務(wù)性管理，并保持這些家庭設(shè)施與住宅環(huán)境的和諧與協(xié)調(diào)．＂HBS是智能住宅的基本單元也是智能住宅的核心．世界上第一幢智能建筑1984年在美國(guó)康涅迪格州出現(xiàn)，當(dāng)時(shí)只是對(duì)一座舊式大家居最早沿于英文SmartHomeHomeAutomation”(即智能家居SmartHome)的概念。其目標(biāo)就是：“將家庭中各種與信息相關(guān)的通訊設(shè)備，家用電器和家庭保安裝置通過(guò)家庭總線(xiàn)技術(shù)(HBS)連接到一個(gè)家庭智能施與住宅環(huán)境的和諧與協(xié)調(diào)?！敝悄芗揖?SmartHome)頻繁出現(xiàn)在各大媒體上，成了人們耳熟能詳?shù)脑~匯。目前(ElectronicHome)、e-Home、數(shù)字家園(Digitalfamily)、家庭自動(dòng)化(HomeAutomation)、家庭網(wǎng)絡(luò)(Homenet/NetworksforHome)、網(wǎng)絡(luò)家居(NetworkHome)、智能化家庭(Inte1ligenthome)等等幾十種，盡管名稱(chēng)是五花八門(mén)，但它們的含義和所要完成的功能大體是相同的。的通訊通道，以實(shí)現(xiàn)與家庭以外的世界溝信息，滿(mǎn)足遠(yuǎn)程控制/監(jiān)測(cè)和交換信息環(huán)境保護(hù)的需求。各技術(shù)基本介紹：1、總線(xiàn)型技術(shù)：所有設(shè)備通信與控制都集中在一條總線(xiàn)上，是一種全分布式智線(xiàn)上獲得供電（24V/DC的互連和通信，信號(hào)傳輸速率和系統(tǒng)容量則分別為10KBPS和4G。用戶(hù)。ABB公司的“I-BUS”、奇勝公司的“C-BUS”、“Lonworks”等等。2即利用各種無(wú)線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)，如射頻（RFIrDA紅外線(xiàn)技術(shù)、HomeRF協(xié)議、Zigbee技術(shù)、X2D技術(shù)等進(jìn)行設(shè)備間的傳輸與控制。Zigbee技術(shù)和RF線(xiàn)方式實(shí)現(xiàn)的智能家居市場(chǎng)將越來(lái)越明確。典型廠(chǎng)家：波創(chuàng)公司的“射頻（RF）技術(shù)、Control4公司的“Zigbee技術(shù)、達(dá)泰多公司的“X2D技術(shù)”等等。3、電力載波技術(shù)：即利用現(xiàn)有的電網(wǎng)，兩端加以調(diào)制解調(diào)器，以50Hz或（60Hz120KHz的脈沖為調(diào)變波（ModulatingWave傳輸與控制。(傳輸一個(gè)指令需要0.883s)很大程度的制約了電力載波技術(shù)在智能家居行業(yè)的發(fā)展。典型廠(chǎng)家：上海索博公司的“X-10”技術(shù)和“PLCBUS”技術(shù)等等。各智能家居技術(shù)對(duì)比表比較項(xiàng)目總線(xiàn)類(lèi)無(wú)線(xiàn)類(lèi)電力載波典型技術(shù)C-Bus無(wú)線(xiàn)射頻（RF）ZigbeePLCBUSx10典型廠(chǎng)家奇勝波創(chuàng)Control4上海索博上海索博應(yīng)用范圍主要應(yīng)用于體育場(chǎng)等樓宇智能化主要應(yīng)用于辦公與小房型住宅適用于住宅與樓宇智能化同時(shí)適合于住宅與樓宇智能化在國(guó)外廣泛應(yīng)用，較多適用性只適用于未裝修戶(hù)同時(shí)適合于已裝修與未裝修戶(hù)同時(shí)適合于已裝修與未同時(shí)適合于已裝修與未同時(shí)適合于已裝修與未裝修裝修戶(hù)戶(hù)應(yīng)用樓宇控制是否需布線(xiàn)需要另外布線(xiàn)無(wú)需重新布線(xiàn)無(wú)需重新布線(xiàn)無(wú)需重新布線(xiàn)無(wú)需重新布線(xiàn)雙向通信雙向通信，可反饋與查詢(xún)燈或電器的狀態(tài)與燈亮度單向通信雙向通信反饋與查詢(xún)燈或電器的狀態(tài)與燈亮度單向通信技術(shù)難安裝調(diào)試需要題專(zhuān)業(yè)人員能穿透墻體，無(wú)方向性，但因阻礙物材質(zhì)與厚度的不一樣，出現(xiàn)遙控?zé)o法控制的“控制死角別大房型或復(fù)雜結(jié)構(gòu)房體Zigbee的低特性有效的解決了無(wú)線(xiàn)通信傳輸距離及信號(hào)衰減的問(wèn)題通信傳輸是以電線(xiàn)為載定性有要求，同時(shí)其網(wǎng)絡(luò)響應(yīng)速度慢(傳輸一個(gè)指令0.883s)通信傳輸是以電網(wǎng)穩(wěn)定性有絡(luò)響應(yīng)速度慢(傳輸一個(gè)指令0.883s)開(kāi)關(guān)可選性只能用廠(chǎng)家的面板只能用廠(chǎng)家的面板只能用廠(chǎng)家的面板可選水晶面板或暗藏模塊可選西蒙面板或暗藏模塊安裝調(diào)安裝調(diào)試復(fù)雜，安裝簡(jiǎn)單，周期試期周期較長(zhǎng)短期短期短短調(diào)試要求需要專(zhuān)業(yè)人員安裝調(diào)試一般技術(shù)人員一般技術(shù)人員一般技術(shù)人員一般技術(shù)人員技術(shù)優(yōu)不能恢復(fù)傳統(tǒng)/弱勢(shì)控制方式移動(dòng)級(jí)、移動(dòng)級(jí)、移動(dòng)移動(dòng)售后服務(wù)較復(fù)雜，若中控主機(jī)出現(xiàn)問(wèn)并不能用傳統(tǒng)方法控制系統(tǒng)沒(méi)有主機(jī)，就像替換普通開(kāi)關(guān)，并可立即改用傳統(tǒng)方式控制如果家庭主機(jī)出現(xiàn)問(wèn)題，并不影響下層控制器直接對(duì)設(shè)備進(jìn)行控制系統(tǒng)沒(méi)有主可立即改用傳統(tǒng)方式控制系統(tǒng)沒(méi)有主機(jī)，就像替換普通改用傳統(tǒng)方式控表2—12.4智能家居的運(yùn)行工作情況有終點(diǎn)站。這些都是通過(guò)各種電子器件和傳感器實(shí)現(xiàn)的。2.5智能家居系統(tǒng)的組成（1）家居布線(xiàn)系統(tǒng)：家庭智能化的實(shí)現(xiàn)，第一步就要進(jìn)行家庭布線(xiàn)的基礎(chǔ)控制系統(tǒng)的布線(xiàn)統(tǒng)一規(guī)劃、布局，集中管理，為實(shí)現(xiàn)家居智能化提供網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，需一臺(tái)影碟機(jī)、音響、衛(wèi)星電視接收機(jī)就可以在家庭內(nèi)部每一個(gè)房間觀(guān)看電影、享受音樂(lè)，可以實(shí)現(xiàn)多臺(tái)電腦聯(lián)網(wǎng)，共享寬帶服務(wù)，多路電話(huà)任意接聽(tīng)、轉(zhuǎn)接。不同用戶(hù)現(xiàn)在和未來(lái)的需求。（2）家居安防系統(tǒng)：人們對(duì)于安防系統(tǒng)的要求越來(lái)越高，家居安防系統(tǒng)可以有情況，可監(jiān)聽(tīng)、監(jiān)視或者監(jiān)視聽(tīng)家庭內(nèi)部情況。（3）家庭自動(dòng)化系統(tǒng)：智能家居的主體在于家庭自動(dòng)化，將來(lái)家庭自動(dòng)化的主制家庭內(nèi)部照明或者家電，住戶(hù)可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)或者電話(huà)遠(yuǎn)程控制家庭內(nèi)部設(shè)備。家居自動(dòng)化系統(tǒng)是將來(lái)智能家居的主要發(fā)展方向。（4）家庭體驗(yàn)系統(tǒng)：人們對(duì)生活體驗(yàn)的要求越來(lái)越高，對(duì)家庭內(nèi)部影音系統(tǒng)、越來(lái)越高，將來(lái)的家居智能化也會(huì)更多的滿(mǎn)足人們這些消費(fèi)2.6智能家居結(jié)構(gòu)模擬圖智能家居結(jié)構(gòu)模擬圖圖2—1智能家居控制系統(tǒng)原理圖圖2-23方案選擇3.1PLC控制。（1）PLC智能化高，邏輯控制可靠度高，具有通訊功能，占體積小，功耗小，輸入輸出不具有隔離功能，一個(gè)部件損壞，影響整體功能。（2）繼電器，動(dòng)作有壽命限制，一個(gè)元件故障可能造成整個(gè)系統(tǒng)崩潰，會(huì)將本也低。（3PLC低,邏輯針對(duì)性高，所以要在對(duì)整個(gè)系統(tǒng)非常了解的時(shí)候才會(huì)使用，智能化比PLC高，專(zhuān)業(yè)應(yīng)用的時(shí)候，實(shí)現(xiàn)的功能要比PLC多，如果不包括軟件附加值，成本甚至比繼電器控制還要低。3.2.2智能家居PLC控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)在智能家居控制中采用PLC，用軟件實(shí)現(xiàn)了對(duì)智能家居運(yùn)行的自動(dòng)控制，可靠性大大提高；去掉了大部分繼電器，控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，外部線(xiàn)路簡(jiǎn)化；PLC可實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜的控制系統(tǒng)，方便地增加或改變控制功能；PLC可以進(jìn)行故障自動(dòng)檢接線(xiàn)。最為重要的是隨著智能家居的發(fā)展，更新添加設(shè)備不需要過(guò)多費(fèi)用。3.4方案的確定PLC（PLC）負(fù)責(zé)處理各種信號(hào)的邏輯關(guān)系。從而向各個(gè)無(wú)線(xiàn)收發(fā)套件發(fā)出起，停等信號(hào)。同時(shí)傳感器也將工作狀態(tài)信號(hào)送給PLC，形成雙向聯(lián)絡(luò)關(guān)系。它是系統(tǒng)核行自鎖和反饋，更加適合設(shè)計(jì)的理念。4智能家居控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)4.1控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖圖4—14.2電機(jī)的選擇電機(jī)按電源供電方式可分為四種：1、交流供電式電機(jī)。能，只能用于直軌道。主要應(yīng)用于工程。2、直流供電式電機(jī)。應(yīng)用于家庭和賓館。3、電池供電式電機(jī)。機(jī)的1/20008節(jié)普通電池可以用1-2年得到大量的推廣。4、太陽(yáng)能供電式電機(jī)。的能量。充一天電，沒(méi)太陽(yáng)也能用一個(gè)月，壽命10年以上。是世界上最新的電機(jī)。目前在歐洲、美洲、澳洲得到很大的應(yīng)用。它體積小，振動(dòng)小，噪音小，耗電小。在直流電機(jī)仲我們選擇直流減速電機(jī)ZJ20087-05,直流減速電機(jī)即齒輪減速電機(jī),是在普通直流電機(jī)的基礎(chǔ)上,加上配套齒輪減速箱.齒輪減速箱的作用是,提供較低的轉(zhuǎn)速,較大的力矩.同時(shí),齒輪箱不同的減速比可以提供不同的轉(zhuǎn)速和力矩.這大大提高了。表4—1性能參數(shù)表空載Noload負(fù)載Load制動(dòng)Break額定電壓電流型號(hào)TypeVoltVCurent≤A轉(zhuǎn)速Speedr/min轉(zhuǎn)向Rotation電流轉(zhuǎn)矩CurentTorque≤ANm轉(zhuǎn)速Speedr/min電流Curent≤A轉(zhuǎn)矩TorqueNmZJ20087-CCW8.5384～96

123100～12016030

02CW8.5384～100ZJ20087-241.5160～1844.43143～160903003ZJ20087-360.450CW11.54604ZJ20087-24151～56CW2.9347～5105ZJ20087-241.5151～179CW53147～173064.3無(wú)線(xiàn)收發(fā)套件的選擇無(wú)線(xiàn)收發(fā)套件中的接收模塊有兩種輸出方式，鎖存（L4）和非鎖存（M4)。止發(fā)射后，接收端沒(méi)有數(shù)據(jù)輸出。技術(shù)指標(biāo)1、工作電壓：5VDC2、工作電流：<5mA3、接收頻率：315MHz4、接收方式：超再生5、接收靈敏度：-103dBm6、解碼芯片：PT2272-M4（L47、解碼有效時(shí)輸出TTL高電平8、輸出方式：有兩種，一種為非鎖（M互鎖（L）方式（即信號(hào)鎖存方式）9、接收模塊外形尺寸：49×20×7mm滿(mǎn)足我們的要求。4.4濕度傳感器的選擇Honeywell公司的HIH3610濕度傳感器是為大批量OEM設(shè)計(jì)，具有濕度儀表級(jí)測(cè)量性能，低成本，SIP封裝。線(xiàn)形放大電壓輸出，驅(qū)動(dòng)電流200微安，器件一致性好[3]。特點(diǎn)：濕度傳感器HIH3610主要性能：（1）熱固性聚合物電容濕度傳感器，帶集成信號(hào)處理電路（2）3針可焊塑封（3）寬量程：0～100％RH非凝結(jié)，寬工作溫度范圍–40～85℃（4）高精度：±2％RH，極好的線(xiàn)形輸出（5）5VDC恒壓供電，0.8-3.9VDC放大線(xiàn)形電壓輸出（6）低功耗設(shè)計(jì)200微安驅(qū)動(dòng)電流（7）激光修正互換性（8）快速響應(yīng)15秒（9）穩(wěn)定性好，低溫漂，抗化學(xué)腐蝕性能其引腳如圖3-2所示：HIH3610引腳圖圖4-24.5可燃性氣體和煙霧檢測(cè)傳感器的選擇圖4-3MQ-2氣敏元件的結(jié)構(gòu)和外形如圖1所示(結(jié)構(gòu)AorB),由微型AL2O3SnO2敏感層,測(cè)量電極和加熱器構(gòu)成的敏感元件固定在塑料或不銹鋼制成的腔體內(nèi)，加熱器為氣敏元件提供了必要的工作條件。封裝好的氣敏元件有６只針狀管腳，其中４個(gè)用于信號(hào)取出，２個(gè)用于提供加熱電流。MQ-2型傳感器的特性及主要技術(shù)指標(biāo)(1)MQ-2型傳感器的一般特點(diǎn)(a)MQ-2型傳感器對(duì)天然氣、液化石油氣等煙霧有很高的靈敏度，尤其對(duì)烷類(lèi)煙霧更為敏感。(b)MQ-2型傳感器具有良好的重復(fù)性和長(zhǎng)期的穩(wěn)定性。初始穩(wěn)定，響應(yīng)時(shí)間短，長(zhǎng)時(shí)間工作性能好。?MQ-2型傳感器具有良好的抗干擾性，可準(zhǔn)確排除有刺激性非可燃性煙霧的干擾信息，例如酒精和煙霧等。(d)電路設(shè)計(jì)電壓范圍寬，24V以下均可；加熱電壓5±0.2V。(2)MQ-2型傳感器的特性參數(shù)(a)回路電壓：(Vc)5~24V(b)取樣電阻：(RL)0.1~20K(c)加熱電壓：(VH)5±0.2V(d)加熱功率：(P)約750mW(e)靈敏度：以甲烷為例R0(air)/RS(0.1%CH4)＞5(f)響應(yīng)時(shí)間：Tres＜10秒(g)恢復(fù)時(shí)間：Trec＜30秒4.6可編程序控制器(PLC)的選擇4.6.1FX系列PLC性能比較FX系列PLC性能比較如表4—2所示表4—2FX系列PLC主要產(chǎn)品的性能比較型號(hào)I/0點(diǎn)數(shù)基本指令執(zhí)行時(shí)間功能指令模擬模塊量通信FX0S10～301.6～3.6μs50無(wú)無(wú)FX0N24～1281.6～3.6μs55有較強(qiáng)FX1N14～1280.55～0.7μs177有較強(qiáng)FX2N16～2560.08μs298有強(qiáng)4.6.2FX系列PLC的環(huán)境指標(biāo)FX系列PLC的環(huán)境指標(biāo)如表4—3所示表4—3FX系列PLC的環(huán)境指標(biāo)環(huán)境溫度使用溫度0～550C，儲(chǔ)存溫度-20～700C環(huán)境濕度使用時(shí)35%～85%RH（無(wú)凝露）防震性能JISC0911標(biāo)準(zhǔn)，10～55HZ，0.5㎜(最大2G),3軸方向各2次(但用DIN導(dǎo)軌安裝時(shí)為0.5G)抗沖擊性能JISC0912標(biāo)準(zhǔn),10G,3軸方向各3次抗噪聲能力用噪聲模擬器產(chǎn)生電壓為1000伏(峰－峰值)1цs30～100Hz的噪聲絕緣耐壓AC1500V,1min(接地端與其他端子間)絕緣電阻5M?以上（DC500V兆歐表測(cè)量，接地端與其他端子間）接地電阻第三種接地，如接地有困難，可以不接使用環(huán)境無(wú)腐蝕性氣體，無(wú)塵埃4.6.3FX系列PLC的輸入技術(shù)指標(biāo)FX系列PLC的輸入技術(shù)指標(biāo)如表4—4所示表4—4FX系列PLC的輸入技術(shù)指標(biāo)輸入端X0~X3X4~X17（FX0S）X10~X0~X3X4~X17項(xiàng)目（FX0S）X0~X7（FX0N、1S、（FX0N、1S、（FX0S）（FX0S1N、2N）1N、2N）輸入電壓DC24V±10%DC12V±10%輸入電流8.5mA7mA5mA9mA10mA輸入阻抗2.7kΩ3.3kΩ4.3kΩ1kΩ1.2kΩ輸入ON電1.5mA以1.5mA以下3.5mA以上4.5mA以上4.5mA以上流下輸入OFF電1.5mA以1.5mA以下100W30W1.5W/DC24流下V開(kāi)路漏電流1mA/AC100V0.1mA以下2mA/AC200v響應(yīng)時(shí)間約10msON：1ms，OFF：10msON：<0.2ms、OFF：<0.2ms大電流OFF為0.4ms以下電路隔離繼電器隔光電晶閘管隔離光電耦合器離隔離輸出動(dòng)作顯輸出ON時(shí)LED亮示5控制系統(tǒng)主程序設(shè)計(jì)5.1智能家居系統(tǒng)的控制要求1、智能窗戶(hù)在其他傳感器傳送信號(hào)到來(lái)時(shí)候能夠自動(dòng)的開(kāi)關(guān)窗。2、可燃性氣體和煙霧檢測(cè)在檢測(cè)到可燃性氣體和煙霧達(dá)到一定濃度時(shí)開(kāi)啟排氣扇并響警報(bào)3、自動(dòng)晾嗮衣服4、自動(dòng)開(kāi)關(guān)燈根據(jù)設(shè)定的亮度，當(dāng)天色暗到設(shè)定的亮度時(shí)自動(dòng)開(kāi)啟電燈。5、紅外線(xiàn)感應(yīng)在夜晚睡覺(jué)時(shí)開(kāi)動(dòng)防盜，紅外線(xiàn)感知開(kāi)啟，當(dāng)有人經(jīng)過(guò)中斷就會(huì)發(fā)出警報(bào)。6、聲控開(kāi)門(mén)通過(guò)聲音來(lái)控制門(mén)的開(kāi)啟，拍一下掌門(mén)就開(kāi)了，之后自動(dòng)關(guān)上。7、點(diǎn)停功能。每個(gè)電器可以手動(dòng)控制關(guān)閉一些不使用的功能。8、急停功能整個(gè)系統(tǒng)能通過(guò)一個(gè)按鍵來(lái)實(shí)現(xiàn)急停，停止整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)作。5.2PLCI/O端口分配PLCI/O端口分配如表5—1所示表5—1系統(tǒng)I/O接口資源配置表元件名作用元件名作用X000系統(tǒng)啟動(dòng)信號(hào)Y000窗戶(hù)開(kāi)關(guān)電機(jī)正轉(zhuǎn)X001窗臺(tái)光敏信號(hào)輸入Y001窗戶(hù)開(kāi)關(guān)電機(jī)反轉(zhuǎn)X002窗臺(tái)濕度信號(hào)輸入Y002晾衣電機(jī)正轉(zhuǎn)X003窗臺(tái)左限位開(kāi)關(guān)輸入Y003晾衣電機(jī)反轉(zhuǎn)X004窗臺(tái)右限位開(kāi)關(guān)輸入Y004排氣扇啟動(dòng)X005晾衣外限位開(kāi)關(guān)輸入Y005警報(bào)啟動(dòng)X006晾衣內(nèi)限位開(kāi)關(guān)輸入Y006X007窗戶(hù)紅外線(xiàn)輸入Y007X010客廳光敏信號(hào)輸入Y010客廳電燈啟動(dòng)X011聲控門(mén)信號(hào)輸入Y011門(mén)電子鎖輸出X012門(mén)口紅外線(xiàn)輸入Y012除濕器啟動(dòng)X013廚房危險(xiǎn)氣體信號(hào)輸入Y013冷氣啟動(dòng)X014客廳濕度信號(hào)輸入Y014X015紅外線(xiàn)信號(hào)啟動(dòng)輸入Y015X016電燈關(guān)閉Y016X017溫度信號(hào)輸入Y017X020點(diǎn)動(dòng)窗戶(hù)開(kāi)關(guān)電機(jī)正轉(zhuǎn)Y020X021點(diǎn)動(dòng)窗戶(hù)開(kāi)關(guān)電機(jī)反轉(zhuǎn)Y021X022點(diǎn)動(dòng)晾衣電機(jī)正轉(zhuǎn)Y022X023點(diǎn)動(dòng)晾衣電機(jī)反轉(zhuǎn)Y023X024系統(tǒng)中斷Y024X025Y025X026Y026以上的信號(hào)輸出皆由無(wú)線(xiàn)模塊完成，便于接線(xiàn)。5.3系統(tǒng)程序流程圖窗戶(hù)系統(tǒng)安防系統(tǒng)6智能家居控制系統(tǒng)軟件程序1智能窗戶(hù)程序危險(xiǎn)氣體超亮度是否標(biāo)充足在按下啟動(dòng)按鈕后，窗戶(hù)自動(dòng)控制當(dāng)感開(kāi)窗戶(hù)5是否陽(yáng)光知為開(kāi)啟電燈充足上窗戶(hù)，如果沒(méi)有5秒后自動(dòng)關(guān)窗。圖6—1是否有阻6.2智能室內(nèi)系統(tǒng)程序是否潮濕該系統(tǒng)在主要通過(guò)電子器件的檢測(cè)來(lái)完成的相應(yīng)的電子傳感器送過(guò)來(lái)的信號(hào)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)其他器件的啟動(dòng)。圖6—2安防啟6.3安防系統(tǒng)程序是否有雨當(dāng)主人開(kāi)門(mén)或者開(kāi)窗就會(huì)發(fā)出警報(bào)。圖6—3是否開(kāi)門(mén)7.4點(diǎn)動(dòng)程序圖6—關(guān)閉窗口7、主要功能模塊設(shè)計(jì)7.1光敏電阻仿接線(xiàn)圖原理圖如圖3-3所示。圖7-1光照檢測(cè)電路原理圖工作原理：光敏電阻在有光照的情況下，呈現(xiàn)極小的的電阻，可以看做沒(méi)有電阻。電路在白天工作的時(shí)候，光照在光敏電阻上，如圖所示比較器的－端的電壓會(huì)是５V，而＋端顯示固定的2.5V，故比較器輸出低電平。當(dāng)電路在黑暗的情況下工作時(shí)，與上面相反，－端的電壓這個(gè)時(shí)候由于光敏電阻的阻值近似無(wú)限大，所以輸出近似0V的電壓，＋端依舊是2.5V，所以電路的OUT端輸出高電平，產(chǎn)生檢測(cè)信號(hào)。正常工作的時(shí)候是在無(wú)光照的情況下產(chǎn)生并發(fā)送一個(gè)高電平7.2溫度時(shí)間仿真仿接線(xiàn)圖●家居溫度檢測(cè)模塊（1）DS18B20簡(jiǎn)介利用DS-18B20數(shù)字溫度傳感器，對(duì)室內(nèi)溫度進(jìn)行檢測(cè)。該傳感器獨(dú)特的一線(xiàn)接用數(shù)據(jù)總線(xiàn)供電，電壓范圍為3.0V至5.5V無(wú)需備用電源測(cè)量溫度范圍為-55°C至+125-67°F到257華氏度-10°C至+85°C范圍內(nèi)精度為±0.5°C。DS18B20引腳定義：(1)DQ為數(shù)字信號(hào)輸入/輸出端；(2)GND為電源地；(3)VDD為外接供電電源輸入端（在寄生電源接線(xiàn)方式時(shí)接地）。DS18B20內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖數(shù)碼管引腳圖（2）測(cè)量原理：DS18B20的讀寫(xiě)時(shí)序和測(cè)溫原理與DS18202s減為750msDS18B20測(cè)溫原理如脈沖信號(hào)送給計(jì)數(shù)器1。高溫度系數(shù)晶振隨溫度變化其振蕩率明顯改變，所產(chǎn)生的信號(hào)作為計(jì)數(shù)器21和溫度寄存器被預(yù)置在－55℃所對(duì)應(yīng)1對(duì)低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號(hào)進(jìn)行減法計(jì)數(shù)，當(dāng)計(jì)數(shù)器1的預(yù)置值減到0時(shí)，溫度寄存器的值將加1，計(jì)數(shù)器1的預(yù)置將重新被裝入，計(jì)數(shù)器1重新開(kāi)始對(duì)低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的2計(jì)數(shù)到0測(cè)溫過(guò)程中的非線(xiàn)性，其輸出用于修正計(jì)數(shù)器1的預(yù)置值。DS18B20測(cè)溫原理框圖在外部電源供電方式下，DS18B20工作電源由VDD引腳接入，此時(shí)I/O線(xiàn)不需要以?huà)旖尤我舛鄠€(gè)DS18B20下，DS18B20的GND引腳不能懸空，否則不能轉(zhuǎn)換溫度，讀取的溫度總是85℃。（3）仿真圖圖7-2DS18B20與單片機(jī)的連接當(dāng)溫度超過(guò)30℃時(shí)，蜂鳴器自動(dòng)報(bào)警。（4）單片機(jī)C語(yǔ)言程序:/*必要操作：連接傳感器DS18B20到U6*/#pragmadbcode#include<AT89X52.H>#include"INTRINS.H"#defineBUSY1(DQ1==0)//定義busy信號(hào)sbitLED_0=P1^0;//定義數(shù)碼管控制腳為P1口的0-3腳sbitLED_1=P1^1;sbitLED_2=P1^2;sbitLED_3=P1^3;sbitsounder=P1^7;sbitDQ1=P3^5;//定義18B20單總線(xiàn)引腳voiddisplay(unsignedchard1,unsignedchard2,unsignedchard3,unsignedchard4);//聲明顯示函數(shù)voidds_reset_1(void);//聲明18B20復(fù)位函數(shù)voidwr_ds18_1(chardat);//聲明18B20寫(xiě)入函數(shù)voidtime_delay(unsignedchartime);//聲明延時(shí)函數(shù)intget_temp_1(void);//聲明18B20讀入溫度函數(shù)voiddelay(unsignedintx);//聲明延時(shí)函數(shù)voidread_ROM(void);//聲明18B20讀ROM函數(shù)intget_temp_d(void);//聲明獲取溫度函數(shù)voidds_init(void);//聲明18B20初始化函數(shù)voidds_getT(void);//聲明18B20獲得溫度顯示值函數(shù)/*定義數(shù)碼管段碼=====0-9=====A-G=====*/unsignedchara[16]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90,0x88,0x83,0xc6,0xa1,0x86,0x8e};//共陽(yáng)極數(shù)碼管的段碼789ABCDEF/****************以下定義各種變量********************/unsignedcharResultSignal;intResultTemperatureLH,ResultTemperatureLL,ResultTemperatureH;unsignedcharROM[8];unsignedcharidataTMP;unsignedcharidataTMP_d;unsignedcharf;unsignedcharrd_ds18_1();unsignedintTemH,TemL;//溫度的整數(shù)部分和小數(shù)部分unsignedintcount;//定義小數(shù)計(jì)算部分voidmain(){intaa=0;sounder=1;ds_init();//18B20初始化while(1){ds_getT();//TemHcount的低8位if(TemH>=50)aa++;if(aa>100){sounder=0;}display((TemH/10)%10,TemH%10,((TemL/10)%10),(TemL%10));//溫度發(fā)送到數(shù)碼管顯示}}7.3聲控開(kāi)門(mén)接線(xiàn)圖集成運(yùn)算塊FC527MY23A中F