摘要：近年来，随着物联网技术及微型控制设备的发展，智能家居系统开始被广泛的研究，开始逐步进入市场。智能家居致力于提升人们居家的舒适性和安全性，特别是家居安全关系着人们的生命和财产安全，在智能家居的研究中备受关注。一方面，随着液化气、煤气、沼气等各种可燃气体的广泛使用，而人们的防火安全意识却仍比较低，导致家庭火灾频繁发生，威胁及损害到了人们的生命安全及财产安全。另一方面，虽然社会治安逐步提升，但防盗对于居家安全也十分重要，因此，通过合理、科学的方式实现防火防盗，提示智能家居安全性是当务之急。

结合所学知识，通过广泛查阅文献，针对别墅防火防盗实际需求及当前智能家居系统存在的问题，通过运用多个温度传感器、红外人体感应传感器、烟雾传感器分别检测不同区域的温度值、烟雾值及入侵人员，并通过软件设计实现报警值设定、超阈值自动报警、手动报警、声光报警、GSM远程报警提示等功能，最终实现对别墅易发生火灾区域的自动检测、实时显示、自动报警及手动报警、室内防盗、远程手机提示等功能。

最后，利用仿真原理图进行了仿真实验，证明了所设计的针对别墅的智能家居系统能够实现温度值和烟雾浓度实时精确显示、及时报警，以及智能防盗功能，且系统结构简单，功能齐全。将其应用在实际场景中，能够有效提高别墅的防火防盗能力，做到及时预警，降低火灾及盗窃带来的损失。

关键词: STC单片机；智能家居；温度检测；烟雾检测；防火防盗

目录

摘要

ABSTRACT

第一章 绪  论-1

1.1 研究背景与意义-1

1.2智能家居国内外研究现状-1

1.3 主要研究内容及创新点-2

1.4 本文结构安排-2

2 总体设计构思-4

2.1 系统需求及方案设计-4

2.2 硬件器件介绍-4

2.2.1 STC89C51单片机-4

2.2.2 温度传感器 DS18B20-5

2.2.3 MQ-2传感器-6

2.2.4 ADC0832 模数转换芯片-7

2.2.5 LCD1602液晶显示模块-8

2.2.6 HC-SR501人体感应模块-9

2.2.7 SIM800C通讯模块-10

2.3 所用软件介绍-10

2.3.1 Altium Designer电路设计软件-10

2.3.2 Keil软件及C语言设计-11

2.3.3 proteus仿真设计软件-11

2.4 本章小结-11

3 硬件设计-12

3.1 硬件电路组成-12

3.2 单片机最小系统电路-12

3.3 信号采集及转换电路-13

3.3.1 温度采集及人体感应电路-13

3.3.2 烟雾采集及AD转换电路-14

3.4按键和显示电路-14

3.4.1 按键电路-14

3.4.2 显示电路-15

3.5 报警及指示电路-16

3.6 GSM通信及电源电路-17

3.7本章小结-18

4 软件设计-19

4.1 软件设计需求及设计思路-19

4.2 主函数设计-20

4.3 数据采集及显示程序-21

4.3.1 温度采集程序-21

4.3.2 烟雾采集程序-22

4.3.3 红外监测程序-22

4.4 按键设定及报警程序-24

4.4.1 按键设定程序-24

4.4.2 报警及GSM通信程序-25

4.5 本章小结-27

5 仿真演示-28

5.1 仿真实现-28

5.1.1 仿真电路图-28

5.1.2 仿真结果-29

5.2 测试情况分析-34

5.3 本章小结-35

结论-36

致谢-37

参考文献-38

附录一 硬件原理图-39

附录二 仿真原理图-40