智能小屋的设计毕业设计论文

毕业设计说明书题目：智能小屋的设计产品设计工艺设计方案设计V类型：学生姓名：_______________________学号：_______________学院：_____电子信息工程学院______专业：_____物联网应用技术________班级：____________________学校指导教师：___________________企业指导教师：________________2016年4月23日摘要摘要：随着人们生活水平不断提高，家居将更加人性化，更具互动性，这样的市场需求正在成为推动家居生活智能化发展的强大动力。特别是由于“80后”消费者基本是在电子和\t"/2012/07/_blank"数码环境中成长起来的，智能化产品自然是其首选。同时，科技进步也为房屋智能化提供了可能。随着移动互联网和云技术的兴起，房屋偏于智能化，给居住者带来了更多前所未有的新体验,所以房屋智能化是社会发展的必然趋势。关键词：ArduinoUNO；无线收发模块；太阳能板；LED目录1.市场需求分析 41.1市场需求 41.2可行性分析 42.功能分析 43.产品设计 53.1系统框架 53.2功能模块选型和设计 53.3材料清单和经费预算 84.产品亮点 84.1亮点 84.2改进计划 85.结论 9参考文献 9致谢 101.市场需求分析1.1市场需求中国经济经过30年的高速发展，居民的生活水平和消费能力有了很大提高，新需求的增长以及信息化对人们传统生活的改变，让许多人尤其是先富起来的一部分人，对智慧房屋的需求日益强烈。由此，智能化小屋建设近年来也是如火如荼。在这个快节奏时代，生活起居也得跟上社会的步伐，房屋智能化趋势越来越明显。1.2可行性分析智能房屋设计通过Arduino板连接无线接收模块写入代码进行通信，我们用无线发送模块发送，Arduino作为中间媒介传递信号来控制房屋上各部位的LED做出应答。再利用太阳能板对其进行供电可以循环使用构造绿色环保理念。智能房屋整体功能连接紧密，环环相扣，每个部件有自己的工作状态，相连却又互不干扰，认为我们的设计作品是可行的。 功能分析智能房屋主要采用Arduino板控制，无线接收模块连接arduino板2345引脚，房屋各部位led连接arduino板6789引脚，arduino板写入程序无线发送模块A\B\C\D别对应不同的led效果，当按下A时，房屋围栏led灯闪烁代表有人进入围栏，当按下B时，房屋门上led闪烁代表门打开，当按下C键时，房屋内部led闪烁代表内部电器工作，当按下D键时，房屋顶部led闪烁代表太阳能开始工作。太阳能主要起到供电作用。房屋各部位led灯不仅代表工作状态还起到美观的作用。作品展示如图：团队工作图：产品设计3.1系统框架3.2功能模块选型与设计方案3.2.1主控板选型：方案一AT89C51单片机：参数：89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的低电压、高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机。主要特性4k字节Flash闪存处理，128字节内部RAM，32个I/O口线，两个16位定时/计数器，一个5向量两级中断结构，一个全双口，片内振荡器及时钟电路。同时，AT89C51可降至0Hz的静态逻辑操作，并支持两种软件可选的节电工作模式。空闲方式停止CPU的工作，但允许RAM，定时/计数器，串行通信口及中断系统继续工作。掉电方式保存RAM中的内容，但振荡器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一个硬件复位。图片：方案二ArduinoUNO板：参数：跨平台，ArduinoIDE可以在Windows、MacintoshOSX、Linux三大主流操作系统上运行，而其他的大多数控制器只能在Windows上开发；简单清晰，对于初学者来说，极易掌握，同时有着足够的灵活性。Arduino语言基于wiring语言开发，是对AVRGCC库的二次封装，不需要太多的单片机基础、编程基础，简单学习后，你也可以快速的进行开发。开放性，Arduino的硬件原理图、电路图、IDE软件及核心库文件都是开源的，在开源协议范围内里可以任意修改原始设计及相应代码。图片主控板方案选型：我们选方案二，理由：AT89C51：编程复杂，接受信号引脚少，性能不稳定;ArduinoUNO板：便捷学习编程的开发平台，性能稳定，可开发性高Arduino能通过各种各样的传感器来感知环境，通过控制灯光、马达和其他的装置来反馈、影响环境。3.2.2发送接收模块方案一红外模块参数：

红外线遥控就是利用波长为0.761.5μm之间的近红外线来传送控制信号的。经过菲泥尔滤光片增强后聚集到红外感应源上，将感应的红外信号转化为电信号。图片：方案二无线模块参数：无线模块接收单元和遥控器单元具有1键自动对码功能，数字地址编码，容量大，避免地址重复。无线模块由于无线电信号传输过程中的折射和反射会形成一些不稳定区域，不同的收发环境会有不同的收发距离。距离传感器选型方案，我们选方案二无线模块，理由：无线模块对于距离要求比较低，对于温度的误差较小，且方便实惠可以一对一控制，本实验房屋各部位的LED灯需要分别控制。3.2.3其它元件LED灯 太阳能电板3.3材料清单及经费预算：表2.5电子元件表（标题为5号，黑体）名称数量金额ArduinoUNO板124无线模块111太阳能电板220Led灯若干3杜邦线若干2合计604.产品亮点4.1亮点我们的智能小屋外观设计采用3D立体打印技术构造，外观设计合理美观，房屋功能紧扣，LED灯不仅仅是代表工作状态还起到装饰作用节约材料又不失性能。太阳能电池供电达到绿色能源的效果，是现在社会保护能源的充分体现。各功能通过Arduino板进行控制，互不干扰，有自己独立的工作状态。通过无线模块搭建系统产品功能更加容易实现，居住此房屋的人生活方面更加便利，可以第一时间了解房屋的最新状态。4.2改进计划我们的智能房屋欠缺人体红外感应模块和语音模块，当有人进入时可以说“欢迎来xx家”之类的，让在屋内的主人可以提前知晓有客来访也让来访者感受到这家人的好客热情。也可以加个声控感应模块，当口述哪个LED灯亮时，该led可作出反应，不需要按键发送信号，只需要平常说话的时间就可以达到想要的效果，这样控制起来更加方便了，甚至可以外加音乐播放器让这栋房屋更加人性化，充满欢乐。人们也更加乐意自己有个会唱歌的房子5.结论智能房屋在我们团队的努力下制作完成，在制作过程中我们首先得确定设计反方向然后议定制作方案，收集资料。在团队制作过程中发现分工合作必不可少，刚开始我们完成了产品效果，我们都很开心，认为自己的努力总算没白费，但是给刘老师检查的时候他却说我们虽然功能实现了，但是在美观上却大减分数，所以我们又研究如何可以保证功能调试成功又节约材料不影响美观，经过我们反复的假设，后来又刚好在学3D打印技术，所以我们结合所学对房屋进行装饰，并把杜邦线两头直接减掉摆放好Arduino板和无线接收模块的位置大大节省空间且那些线有序的摆放好，最终因为我们几个人有明确的分工所以我们有效且快速的完成设计作品，我们是根据现在社会发展趋势选定制作智能小屋。在现在这个信息化和科技的时代，智能化产品必不可少，更何况智能小屋是科技时代的产物，抛去传统家居的繁琐，智能化让人们的生活更加便利。我门所设计制作的智能小屋只是初步大概的智能，只是在无线模块得以延展。如果能加入人体红外感应和语音模块相结合便能使小屋更加人性化，对来访者可作出语音提示。还有如果能直接声音控制房屋各部分LED作出反应，就更加方便，所以在声控这方面我们小组还需研究。参考文献百度百科，上网收集相关信息陶冶,王晓东.玩转arduino：物联网应用篇.JohnBAaichtal.学arduino玩转乐高机器人我要自学网