目前,在科技迅速发展的背景下,人们对居住环境的智能化和自动化需求日益增加,尤其是在学生宿舍这种集体居住空间。存在的问题是如何在有限的空间内有效地实现灯光、热水器、门禁等设施的智能化管理,并有效响应火灾等紧急情况,这成为智能控制设计领域的一大挑战。因此,对学生宿舍楼的电路系统进行智能化控制的问题进行了研究。 本文使用基于单片机的设计方法进行研究,利用单片机作为控制核心,配合传感器、执行器和用户界面,研究了宿舍楼内关键设备的自动化控制。实现了对灯光、热水器、门禁以及火灾报警等设施的高效、可靠且用户友好的管理。为智能宿舍系统的发展奠定了基础,提供了实现学生宿舍安全性和功能性提升的有效思路。
功能介绍
基于单片机的学生宿舍楼电路系统智能控制设计是一个综合性强、应用广泛的项目。该系统需要支持宿舍楼内各个区域(如厕所、宿舍、楼道、大厅)的灯光实现单独控制,具备开与关、亮度调节等功能,同时能够对宿舍楼出入口的闸机以及宿舍楼大门进行控制,保证门禁管理的安全可靠,还包括对楼宇空调系统、烧水设备等的智能控制,以达到节能高效的环境调节效果,并且集成烟雾火灾报警系统,确保能够及时发现并警报火灾等安全事故。 系统主要智能体现在以下方面:
系统需支持宿舍楼内不同区域(厕所、宿舍、楼道、大厅)的灯光独立控制,包括开/关、亮度调节等功能。 可以对宿舍楼出入口的闸机以及宿舍楼大门进行操控,保证门禁管理的安全与可靠。 包括楼宇空调系统、烧水设备等的智能控制,实现节能高效的环境调节。 融合烟雾火灾报警系统,保证及时察觉并警报火灾等安全事件。
所用模块

通过单片机实现的学生宿舍楼电路系统智能控制设计,是一个整合了灯光控制、门禁管理、环境调节和安全报警等多种功能的综合性智能系统。系统应能独立控制厕所、宿舍、楼道、大厅等区域的灯光,支持开/关操作和亮度调节,能够控制宿舍楼出入口的闸机和大门,实现安全的门禁管理,包括空调系统、烧水设备的智能控制,以优化能源使用和提供舒适环境,集成烟雾火灾报警系统,实时监控火灾风险并发出警报,支持通过手机端远程控制系统,包括监控、操作设备和接收报警信息[6]。本设计选取具备丰富输入/输出接口以及具备较高处理能力的51单片机作为系统的核心部分,选用LED灯,利用单片机对其开关及亮度进行控制,采用电磁继电器锁来控制宿舍楼大门,并通过电机来操控闸机,借助继电器来控制空调系统和烧水设备,或许还需要外接温度传感器以实现对环境温度的自动调节,利用继电器控制烟雾传感器来进行火灾检测,且与单片机相连接
系统原理图


实物图

部分代码
#include “main.h” #include “motor_bujin.h” #include “uart.h” #include “key.h”
/********************************** ±äÁ¿¶¨Òå **********************************/ extern uchar uart_num; //´®¿Ú·¢ËÍÖ¸Áî uchar flag_motor = 0; //µç»ú״̬ uchar key_num = 0; //°´¼ü¼üÖµ
/********************************** º¯ÊýÉùÃ÷ **********************************/ void Delay_function(uint x); //ÑÓʱº¯Êý void Key_function(void); //°´¼üº¯Êý void Manage_function(void); //´¦Àíº¯Êý
/**** ******* Ö÷º¯Êý *****/ void main() { Uart_Init(); //´®¿Ú³õʼ»¯º¯Êý Delay_function(50); //ÑÓʱ50ms
while(1)
{
Key_function();
//°´¼üº¯Êý
Manage_function();
//´¦Àíº¯Êý
}
}
/**** ******* ÑÓʱ x msº¯Êý *****/ void Delay_function(uint x) { uint m,n; for(m=x;m>0;m–) for(n=110;n>0;n–); }
/**** *******°´¼üÉèÖú¯Êý *****/ void Key_function(void) { key_num = Chiclet_Keyboard_Scan(0); //°´¼üɨÃè if(key_num != 0) //Óа´¼ü°´Ï { switch(key_num) { case(1): //¿ØÖƼÓʪÆ÷¼ÌµçÆ÷ RELAY_JS = ~RELAY_JS; break;
case(2):
//¿ØÖƿյ÷¼ÌµçÆ÷
RELAY_KT = ~RELAY_KT;
break;
case(3):
//¿ØÖÆÈÈË®Æ÷¼ÌµçÆ÷
RELAY_JR = ~RELAY_JR;
break;
case(4):
//¿ØÖÆ¿ÍÌüµÆ
LED1 = ~LED1;
break;
case(5):
//¿ØÖÆÎÔÊÒµÆ
LED2 = ~LED2;
break;
case(6):
//¿ØÖÆÎÀÉú¼äµÆ
LED3 = ~LED3;
break;
case(7):
//¿ØÖÆÃż̵çÆ÷
RELAY_KM = ~RELAY_KM;
break;
case(8):
//¿ØÖÆ´°Á±
uart_num++;
if(uart_num > 1)
uart_num = 0;
break;
case(9):
//¿ØÖƱ¨¾¯·äÃùÆ÷
BEEP = ~BEEP;
break;
default: break;
}
}
}
/**** *******´¦Àíº¯Êý *****/ void Manage_function(void) { if(uart_num == 0 && flag_motor == 1) //µç»úÕýת£¬Ä£Ä⿪´° { Motor_Foreward(); flag_motor = 0; }
if(uart_num == 1 && flag_motor == 0)
//µç»ú·´×ª£¬Ä£Äâ¹Ø´°
{
Motor_Reversal();
flag_motor = 1;
}
}
资料下载链接
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