1. 研究目的与意义（文献综述）

1.1智能家居国外研究情况
自从世界上第一幢智能建筑1984年在美国出现后，美国、加拿大、欧洲、澳大利亚和东南亚等经济比较发达的国家先后提出了各种智能家居的方案。智能家居在美国、德国、新加坡、日本等国都有广泛的应用。新加坡模式的家庭智能化系统包括三表抄送功能、安防报警功能、可视对讲功能、监控中心功能、家电控制功能、有线电视接入、住户信息留言功能、家庭智能控制面板、智能布线箱、宽带网接入和系统软件配置等[1][12]。
智能家居最终目的是让家庭更舒适，更方便，更安全，更符合环保。随着人类消费需求和住宅智能化的不断发展，今天的智能家居系统将拥有更加丰富的内容，系统配置也越来越复杂[2]。智能家居包括网络接入系统、防盗报警系统、消防报警系统、电视对讲门禁区系统[7]、煤气泄露探测系统、远程抄表(水表、电表、煤气表)系统、紧急求助系统、远程医疗诊断及护理系统、室内电器自动控制管理及开发系统、集中供冷热系统、网上购物系统、语音与传真(电子邮件)服务系统、网上教育系统、股票操作系统、视频点播、付费电视系统、有线电视系统等等，各种新鲜的名词逐渐成为智能家居中的组成部分[8]。
在新加坡有近30个社区(住宅小区)近5000户的家庭采用了“家庭智能化系统”，美国已有近40000户家庭安装了这一类的“家庭智能化系统”。三星公司从2003年春节后，开始在中、韩两国同时推出其智能家居系统，通过机顶盒和网络，将家居自动控制、信息家电、安防设备以及娱乐和信息中心这四部分集成一个全面的、面向宽带互联网的家居控制网络[5]。

1.２智能家居国内研究情况
我国将住宅小区智能化定义为：利用4c(即计算机、通讯与网络、自控、ic卡)技术[15]，通过有效的传输网络，将多元信息服务与管理、物业管理与安防、住宅智能化系统集成，为住宅小区的服务与管理提供高技术的智能化手段，以期实现快捷高效的超值服务与管理，提供安全舒适的家居环境[3]。
住宅智能化是人类住宅的又一场新的革命，近年在我国，高科技和信息技术正在由智能大厦走向智能住宅小区，进而走进家庭[13]。现代社会的家庭正在以家庭智能化带来的多元信息和安全、舒适、便利的生活环境，作为一个理想目标来追求。国家也在《2000年小康型城乡住宅科技产业工程项目实施方案》中，将建设智能化小康示范小区列入国家重点发展方向。因此也就必然促使智能化从智能大厦建设向智能化住宅小区乃至向家庭智能化的方向发展。原国家经贸委牵头成立了家庭信息网络技术委员会，信息网络技术体系研究及产品开发已作为国家技术创新重点专项计划[4]。据悉，国家将投资15亿支持该项目的实施。目前建设部已批准7个普及型网络社区，北京也将建设30个网络社区，总户数将达30000户.到2010年我国超过70%的家庭将有internet入网设备，有50%以上会有多台设备，从而产生共享访问internet的需求。建设部要求“到2010年，大中城市中,60%的住宅要实现智能化”[14]。

1.３研究的目的
本设计基于51单片机的智能家居系统设计，化不仅仅是满足于日常的电子设备，智能家居更是如此[6]。数字化的时代，智能家居的全面拓展是一个新的领域，能够更好的带动新兴领域的发展。智能家居能给人们的生活带来极大的便利以及美感的体验，是促进科技创新，人与科技相互融合的生活态度。本文通过对智能家具系统设计，利用所学的专业知识以及拓展内容，进行相对而言简单的智能家具系统设计，促进对智能家具系统的认识，通过动手操作实现简单的基于单片机的智能家具系统。

1.４研究的意义
关于智能家具，在国外已经屡见不鲜，而对于我国来说尚处于刚刚起步阶段，理论发展尚不成熟，系统设计尚不完善[11]。为响应国家号召，追赶发达国家的步伐，满足人民不平衡不充分发展的需求，对该领域的研究的提升有重大意义。通过基于单片机智能家具系统设计，能够有效提升学生的实际拓展能力和动手能力，同时也能让学生了解目前我国发展的状况，明确创新为国。

2. 研究的基本内容与方案

2.1研究（设计）的基本内容

了解智能家具系统设计及51单片机的工作原理。以stc89s52单片机为核心，设计数字时钟和智能窗帘:通过光敏电阻检测光线强弱，当光线强度达到定的程度时，通过单片机控制电机将窗帘拉上，否则打开窗帘。窗帘有手动和自动两种模式。另外用点阵显示时间，由于下午十点基本属于睡眠时间，故忽略光线强度，拉上窗帘并自动切换到手动模式，以节约电能，待第二天起床再将其切换至自动模式；除此以外还有关于空调和白炽灯的控制，同样是自动和红外遥控手动两种模式[9][10]。

研究方案:
(1)利用光敏电阻采集室外的光线强度。
(2)利用单片机来分析光敏电阻采集的信号，然后输出控制信号。
(3)通过单片机控制步进电机来调节窗帘。
(4)利用时钟芯片制作数字时钟。
(5)利用温度传感器检测室内温度。

(6)空调和节能灯与窗帘设计类似。

3. 研究计划与安排

第1～3周调研收集资料；
第4～5周完成总体方案设计和论证；
第6～8周完成程序以及电路的设计和仿真；
第9～12周完成进一步创新及实务操作；
第13～14周编写设计说明书、文字处理；
第15周准备答辩。

4. 参考文献（12篇以上）

[1] 侯海涛. 国内外智能家居发展现状[J]. 建材发展导向, 2004, 2(5):92-93.
[2] 段海燕. 智能化家具的研究[D]. 南京林业大学, 2006.
[3] 吴孜祺. 中国智能家居市场一览[J]. 日用电器, 2011(7):15-16.
[4] 朱敏玲, 李宁. 智能家居发展现状及未来浅析[J]. 电视技术, 2015, 39(4):82-85.
[5] 赵群. 基于单片机智能家居远程遥控系统[J]. 电子测试, 2014(1x):64-65.
[6] 高新, 吴桐, 张雅涵. 基于STM32单片机智能家居系统设计[J]. 数码设计, 2015(7):39-41.
[7] 田景文, 席桂清, 许秀英. 基于单片机的智能家居门禁系统[J]. 安徽建筑大学学报, 2004, 12(4):47-49.
[8] 郭占龙. 基于单片机的智能家居控制系统的设计[J]. 微计算机信息, 2007, 23(5):115-116.
[9] 姜楠. 基于STC89C51单片机的红外遥控智能家居系统设计[J]. 现代电子技术, 2012, 35(24):162-164.
[10] 李泽彬, 姚有峰, 张飞龙,等. 基于单片机的智能家居语音控制系统设计[J]. 电子设计工程, 2017, 25(8):175-177.
[11] 柯国琴. 基于单片机的智能家居系统设计[J]. 赤峰学院学报(自然版), 2011, 27(5):21-23.
[12] Anvari-Moghaddam A, Monsef H, Rahimi-Kian A. Optimal Smart Home Energy Management Considering Energy Saving and a Comfortable Lifestyle[J]. IEEE Transactions on Smart Grid, 2017, 6(1):324-332.
[13] 赵燕，徐汉斌. PLC—从原理到应用程序设计[M].电子工业出版社，2013
[14] Sivanathan A, Sherratt D, Gharakheili H H, et al. Low-cost flow-based security solutions for smart-home IoT devices[C]// IEEE International Conference on Advanced Networks and Telecommunications Systems. IEEE, 2017.
[15] Xu K, Wang X, Wei W, et al. Toward software defined smart home[J]. IEEE Communications Magazine, 2016, 54(5):116-122.