摘 要

智能家居从1990年左右就走进人们的视野，到现在已经走过了20几年了，近几年更是应用的比较广泛，结合了软件和硬件技术的优点，包括自动化、通信和互联网技术。但是现有的智能家居的造价都比较昂贵，主要应用于高档住宅。

本设计在市场信息技术发达但造价较高的背景下，以低于市场同类产品价格、低功耗并且能搞完成大部分实际应用的功能为目的，采用MSP430F149芯片为主控芯片，结合相关的传感器等元器件实现智能家居监控的功能。论文首先介绍智能家居的国内外发展现状以及趋势并对市场需求进行分析。在目前的条件下结合设计的目的来完成了智能家居的总体设计方案并规划了硬件电路的设计，其功能包括：前段数据采集前端数据釆集、主控制芯片数据分析、后端电路控制与显示等,以实现对烟幕、温湿度等物理量的监控功能并使用LED灯来代替显示中的家居中的电器，以加强安防功能和人家交互功能。

完成硬件电路设计的同时，依据总体设计方案，完成系统软件设计。软件设计功能包括数据采集，数据分析和处理，数据输出及指令控制等。主要是通过VB编程来写一个上位机来完成上面的功能，并且与MSP430F149为主控芯片搭建的电路为下位机进行通信。最后完成了系统分模块调试与测试，并对测试结果进行分析。测试结果表明：本系统设计在开题报告的基础上进行部分的修改并能完成开题时的功能需求。具有成本低、功耗低、拥有可扩展性和灵活性的优点，有待于大多数普通家庭应用检验。

关键词: MSP430F149;智能家居；传感器；PC

Abstract

Smart home from around 1990 into people's horizons, up to now has gone through 20 years the, in recent years is compared to those of the widely used, combined with the advantages of software and hardware technology, including automation, communication and Internet technology. But the cost of the existing smart home are more expensive, mainly used in high-end residential.

This design under the background of market information technology developed, but high cost, lower than the market price of similar products, low power consumption and can make complete most of the practical applications of the function for the purpose by MSP430F149 chip as the main control chip, combined with relevant sensors and other components to realize the function of the intelligent home monitoring. First, this paper introduces the development status and trends of smart home and the market demand analysis. Under the present conditions with designed to complete the overall design of the smart home and the planning for the design of the hardware circuit, and its functions include: front end data acquisition front-end data acquisition, analysis of the data of the main control chip, circuit back-end control and display, to achieve the physical quantities of smoke, temperature and humidity monitoring function and use the LED lights to replace the display in the home appliances, to strengthen the security function and people interaction function.

At the same time, the hardware circuit design is completed, the system software design is completed according to the overall design scheme. The function of software design includes data acquisition, data analysis and processing, data output and command control, etc.. Mainly through the VB programming to write a host computer to complete the above functions, and with the MSP430F149 based control chip to build the circuit for the next bit machine communications. Finally, the debugging and testing of the system modules are finished, and the test results are analyzed. The results of the tests show that the functional requirements of the system design in proposal on the basis of part of the modification and can finish proposal. With low cost, low power consumption, with the advantages of scalability and flexibility, the majority of ordinary families to be tested.

Key words: MSP430F149; smart home; sensor; PC

目录

摘 要 I

Abstract II

第一章 绪 论 1

1.1论文背景及研究目的和意义 1

1.2国内外研究现状 1

1.3论文的主要内容及章节的安排 2

第二章 系统的总体设计 5

2.1设计方案 5

2.2系统硬件的选型 6

2.2.1单片机选型 6

2.2.2温湿度传感器选型 7

2.2.3烟雾传感器选型 8

2.2.4串口通信选型 8

第三章 系统的硬件设计 9

3.1硬件电路的结构框图 9

3.2主控芯片MSP430F149 9

3.3复位电路和晶振电路 11

3.4温湿度传感器电路 13

3.5烟雾传感器电路 14

3.6串口通信模块MAX232 16

3.7模拟家居电器电路 17

3.8 报警电路 17

第四章 系统的软件设计 19

4.1上位机部分 19

4.1.1串口核心控件MSCOMM 20

4.1.2 VB显示界面 21

4.2下位机部分 22

4.2.1下位机系统软件流程图 22

4.2.2读取蜂鸣器的状态和控制LED灯亮灭 23

第五章 串口通信系统的实物调试 27

5.1功能性测试 27

5.2测试总结及改进 32

第六章 总结 33

参考文献 34

致谢 35

第一章 绪 论

1.1论文背景及研究目的和意义

随着社会的进步和发展,“家居”从传统意义上家庭装修、家电配置逐渐转变的更加髙科技、多功能化,于是“智能家居”应运而生。智能家居的产生离不幵快速发展的电子信息技术,它不仅广泛应用于工业生产、国防安全,同时也逐渐深入到人们的日常生活中,给人们的生活悄然带来了许多变化。“住所”,不再仅仅是人们的栖身之地,它的功能性、安全性、舒适性以及多样性越来越被人们重视,快速发展的信息技术激发了人们对智能化生活的向往，高质量的生活造就了信息技术越来越多的在家庭环境中使用，所以该技术逐渐在我们人类生活中起着不可缺少的作用。

智能家居是一个以家居为平台与照明、空调、安防、窗帘、语音、视频技术相结合,通过编程控制的手段对家电设备进行控制的整体。智能家居形成的有机整体,能够通过传感器对家居环境中的各物理信息进行监测并通过控制相应的电子器件或家电来达到对家居环境调节的目的,最终让用户感到更方便、安全。