智能家居控制系统课程设计报告
XXXXXXXXXXXXXX
嵌入式系统原理及应用实践
—智能家居控制系统（无操作系统）学生姓名XXX
学号XXXXXXXXXX
所在学院XXXXXXXXXXX
专业名称XXXXXXXXXXX
班级XXXXXXXXXXXXXXXXX
XXXXXXXXXXXX
指导教师
成绩
XXXXXXXXXXXXX
二○XX年XX月
综合实训任务书
目录
前言 (1)
1 硬件设计 (1)
ADC转换 (3)
SSI控制数码管显示 (3)
按键和LED模块 (5)
PWM驱动蜂鸣器 (6)
2 软件设计 (7)
ADC模块 (7)
ADC模块原理描述 (7)
ADC模块程序设计流程图 (8)
SSI 模块 (8)
SSI模块原理描述 (9)
SSI模块程序设计流程图 (10)
定时器模块 (10)
定时器模块原理描述 (10)
定时器模块流程图 (11)
DS18B20模块 (11)
DS18B20模块原理描述 (11)
DS18B20模块程序设计流程图 (12)
按键模块 (13)
按键模块原理描述 (13)
按键模块程序设计流程图 (13)
PWM模块 (13)
PWM模块原理描述 (14)
PWM模块程序设计流程图 (14)
主函数模块 (14)
主函数模块原理描述 (14)
主函数模块程序设计流程图 (15)
3．验证结果 (15)
操作步骤和结果描述 (15)
总结 (16)
智能家居控制系统设计
前言
当前，随着科学技术的发展，计算机、嵌入式系统和网络通信技术逐步深入到各个领域，使得住宅和家用电器设备网络化和智能化，智能家居已经开始出现在人们的生活中。智能家居控制系统(smarthome control systems,简称SCS)。它以住宅为平台，家居电器及家电设备为主要控制对象，利用综合布线技术、网络通信技术、安全防范技术、自动控制技术、音视频技术将家居生活有关的设施进行高效集成，构建高效的住宅设施与家庭日程事务的控制管理系统，提升家居智能、安全、便利、舒适，并实现环保节能的综合智能家居网络控制系统平台。智能家居控制系统是智能家居核心，是智能家居控制功能实现的基础。
通过家居智能化技术，实现家庭中各种与信息技术相关的通讯设备、家用电器和家庭安防装置网络化，通过嵌入式家庭网关连接到一个家庭智能化系统上进行集中或异地的监控和家庭事务管理，并保持这些家庭设施与住宅环境的和谐与协调。家居智能化所提供的是一个家居智能化系统的高度安全性、生活舒适性和通讯快捷性的信息化与自动化居住空间，从而满足21世纪新秀社会中人们追求的便利和快节奏的工作方式，以及与外部世界保持安全开放的舒适生活环境。本文以智能家居广阔的市场需求为基础，选取智能家居控制系统为研究对象。
1 硬件设计
本系统是典型的嵌入式技术应用于测控系统，以嵌入式为开发平台，系统以32位单片机LM3S8962为主控制器对各传感器数据进行采集，经过分析后去控制各执行设备。
硬件电路部分为：微控制器最小系统电路、数据采集电路（光敏电路、温度传感器、霍尔传感器）、输出控制电路（继电器、蜂鸣器、发光二极管）和八位LED数码管显示组成。LM3S8962布局如图1-1所示，LM3S8962核心板外围电路如图1-2所示。
图 LM3S8962布局图
S1
C6104
C16104C19104VDD3.3R21M VBAT C24104 图1-2 LM3S8962核心板外围电路
ADC 转换
数模转换（ADC ）外设用于将连续的模拟电压转换成离散的数字量。
StellsrisADC 模块的转换分辨率为10位，并最多可支持8个输入通道以及一个内部温度传感器。ADC 模块含有一个可编程的序列发生器，它可在无需控制器的干扰的情况下对多个模拟输入进行采样。
Stellaris 系列ARM 集成有一个10位的ADC 模块，支持8个输入通道，以及一个内部温度传感器，ADC 模块含有一个可编程的序列发生器，可在无需控制器干涉的情况下对多个模拟输入源进行采样。每个采样序列队完全可配置的输入源、触发事件、中断的产生和序列优先级提供灵活的编程。如输入源和输入模式，采样结束时的中断产生，以及指示序列最后一个采样的指示符。
图为ADC 输入测试电路示意图。Stellaris 系列MCU 的ADC 模块采用模拟电源VDDA/GNDA 供电。RW1是音频电位器，输出电压在0V ～之间，并带有手动旋钮，
便于操作。R1和C1组成简单的RC低通滤波电路，能够滤除寄生在由RW1产生的模拟信号上的扰动。
图 A/D转换电路原理图
SSI控制数码管显示
SSI模块驱动数码管显示，对于Texas Instruments同步串行帧格式，在发送每帧之前，每遇到SSICLK的上升沿开始的串行时钟周期时，SSIFss管脚就跳动一次。在这种帧格式中，SSI和片外从器件在SSICLK的上升沿驱动各自的输出数据，并在下降沿锁存来自另一个器件的数据。
不同于其它两种全双工传输的帧格式，在半双工下工作的MICROWIRE格式使用特殊的主-从消息技术。在该模式中，帧开始时向片外从机发送8位控制消息。在发送过程中，SSI没有接收到输入的数据。在消息已发送之后，片外从机对消息进行译码，并在8位控制消息的最后一位也已发送出去之后等待一个串行时钟，之后以请求的数据来响应。返回的数据在长度上可以是4～16位，使得在任何地方整个帧长度为13～25位。图显示了一次传输的Texas Instruments同步串行帧格式。
在该模式中，任何时候当SSI空闲时，SSICLK和SSIFss被强制为低电平，发送数据线SSITx为三态。一旦发送FIFO的底部入口包含数据，SSIFss变为高电平并持续一个SSICLK周期。即将发送的值也从发送FIFO传输到发送逻辑的串行移位寄存器中。在SSICLK的下一个上升沿，4～16位数据帧的MSB从SSITx管脚移出。同样地，接收数据的MSB也通过片外串行从器件移到SSIRx管脚上。
然后，SSI和片外串行从器件都提供时钟，供每个数据位在每个SSICLK的下降沿进入各自的串行移位器中。在已锁存LSB之后的第一个SSICLK上升沿上，接收数据从串行移位器传输到接收FIFO。
图 TI同步串行帧格式（单次传输）
图 TI同步串行帧格式（连续传输）
图显示了背对背（back-to-back）传输时的Texas Instruments同步串行帧格式。
图为LM3S8962实验板上数码管通过SSI端口连接的电路原理图。
图 SSI端口的数码管电路原理图
按键和LED模块
图和图分别为LM3S8962实验板上的LED和KEY电路原理图，当有按键按下去时，与KEY对应的端口输出低电平，在程序中，当读取到对应的端口输入低电平时，表示有键被按下了，然后将与之关联的LED输出高电平。
图为LED灯模块。此模块中有4颗LED灯，阳极分别通过四个保护电阻连接电源正极，阴极分别和PB0～PB3相接，当需要点亮某颗发光二极管时，只需要给相应的引脚写低电平就行了。四颗发光二极管的供电经过了一个跳线帽J3，使用此模块前需要将此跳线帽盖上。
图为按键模块的原理图。K1～K4按键一端与公共地相接，另一端与接有高电平的上拉电阻以及MCU的PB4～PB7相接。当按键断开时，PB4～PB7读取到的是高电平，当有按键闭合时，对应的引脚便会读到低电平，以判断出被按下的键，再有MCU作出相应的相应。
图 KEY电路原理图图 LED电路原理图
PWM驱动蜂鸣器
PWM，脉冲宽度调制，是一项功能强大的技术，它是一种对模拟信号电平进行数字化编码的方法。在脉冲调制中使用高分辨率计数器来产生方波，并且可以通过调整方波的占空比来对模拟信号电平进行编码。
PWM发生器模块产生两个PWM信号，这两个PWM信号可以是独立的信号，也可以是一对插入了死区延迟的互补信号。PWM发生器模块的输出信号在传递到器件管脚之前由输出模块管理。
LM3S8962实验板驱动直流电机和步进电机的电路原理图如图所示，在本电路图中，引出了LM3S8962处理器的六路PWM输出，其中PWM0—PWM3用于驱动四相八拍步进电机，PWM4驱动直流电机，PWM5驱动无源蜂鸣器。
图蜂鸣器电路原理图
2 软件设计
软件设计主要控制光敏电阻电压采集处理与控制部分、温度采集处理与控制部分、霍尔传感器报警部分和辅助指示部分。
ADC模块
数模转换（ADC）外设用于将连续的模拟电压转换成离散的数字量。StellsrisADC模块的转换分辨率为10位，并最多可支持8个输入通道以及一个内部温度传感器。ADC模块含有一个可编程的序列发生器，它可在无需控制器的干扰的情况下对多个模拟输入进行采样。
该StellsrisADC提供下列特性：
☆最多可支持8个模拟输入通道。
☆单端和差分输入配置。
☆内部温度传感器。
☆最高可以达到1M/秒的采样率。
☆4个可编程采样序列，入口长度1～8，每个序列均带有相应的转换结果GPIO。
☆灵活的触发方式：控制器（软件触发）、定时器触发、模拟比较器触发、GPIO触发、PWM触发。
☆硬件可对多达64个采样值进行平均计算，以便提高ADC转换精度。
☆使用内部3V作为ADC转换参考电压。
☆模拟电源和模拟地跟数字电源和数字地分开。
ADC模块原理描述
Stellaris系列ARM集成有一个10位的ADC模块，支持4—8个输入通道，以及一个内部温度传感器。ADC模块含有一个可编程的序列发生器，可在无需控制器干涉的情况下对多个模拟输入源进行采样。每个采样序列均对完全可置的输入源、触发事件、中断的产生和序列优先级提供灵活的编程。
▽函数ADCSequenceEnable()和ADCSequenceDisable()用来使能和禁止一个ADC采样序列。
▽函数ADCSequenceDataGet()用来读取ADC结果FIFO里的数据。
▽函数ADCIntEnable()和ADCIntDisable()用来使能和禁止一个ADC采样序列中断。
▽函数ADCIntStatus()用来获取一个采样序列的中断状态。
程序中通过配置ADC，采集光传感器的光照强度并转换，ADC采样完成后触发中断，在中断中修改采样结束控制变量ADC_EndFlag。
ADC模块程序设计流程图
SSI 模块
SSI总线系统是一种同步串行接口，它可以使MCU与各种外围设备以串行方式进行通信以交换信息。外围设置FLASHRAM、网络控制器、LCD显示驱动器、A/D 转换器和MCU等。SPI总线系统可直接与各个厂家生产的多种标准外围器件直接接口，该接口一般使用4条线：串行时钟线（SCK）、主机输入/从机输出数据线MISO、主机输出/从机输入数据线MOSI和低电平有效的从机选择线SS(有的SPI 接口芯片带有中断信号线INT或INT、有的SPI接口芯片没有主机输出/从机输入数据线MOSI）。
SSI接口主要应用在EEPROM,FLASH,实时时钟,AD转换器,还有数字信号处理器和数字信号解码器之间。
SSI接口是在CPU和外围低速器件之间进行同步串行数据传输,在主器件的移位脉冲下,数据按位传输,高位在前,低位在后,为全双工通信,数据传输速度总体来说比I2C总线要快,速度可达到几Mbps。
SSI接口是以主从方式工作的,这种模式通常有一个主器件和一个或多个从器件。
SSI模块原理描述
Stellaris系列ARM的SSI（Synchronous Serial Interface,同步串行接口）是与具有Freescale SPI（飞思尔半导体）、MicroWire（美国国家半导体）、Texas Instruments（德国仪器，TI）同步串行接口的外设器件进行同步串行通信的主机或从机接口。SSI具有以下特征：
●主机或从机操作。
●时钟位速率和预分频可编程。
●独立的发送和接收FIFO，16位宽，8个单元深。
●接口独立可编程，以实现Freescale SPI、MicroWire或TI的串行接口。
●数据帧大小可编程，范围4~16位。
●内部回环测试模式，可进行诊断/调试测试。
SSI模块的配置由SSIConfigSetExpClk()函数来管理，它主要设置SSI协议、工作模式、位速率和数据宽度。但为了实际的方便，常用函数SSIConfig()代替。
▼函数SSIDataPut()将把提供的数据放置到特定的SSI模块发送FIFO 中。
▼函数SSIDataGet()将指定SSI模块的接受FIFO获取接收到的数据。
▼函数SSIIntEnable()使能单独的一个或多个SSI中断源。
▼函数SSIIntStatus()获取SSI当前的中断状态。
在使用SSI可通过置位RCGC1寄存器的SSI位来使能SSI外设时钟。针对不同的帧格式，SSI可通过以下步骤进行配置：
★确保在对任何配置进行更改之前先将SSICR1寄存器中的SSE位禁止。
★SSI引脚配置。
★确定SSI为主机还是从机。
★通过写SSICR0寄存器来配置时钟预分频除数。
★写SSICR0寄存器，实现串行时钟率、协议模式、数据长度配置。
★通过置位SSICR1寄存器的SSE位来使能SSI。
★通过SSIDR进行读写操作。
SSI模块程序设计流程图
定时器模块
定时器模块原理描述
定时器的工作原理都是对某一特定的时钟进行计数。如系统时钟为6MHz，则定时器每计一次数则为6M分之一秒，如果定时一秒钟，则定时器需要计数6M次。
定时器API分成3组函数，分别执行以下功能：处理定时器配置和控制、处理定时器内容和执行中断处理。
Timer模块的功能在总体上可以分为32位模式和16位模式两大类。在32位模式下，TimerA和TimerB被连在一起形成一个完整的32位计数器，对于Timer 的各项操作，如装载初值、运行控制、中断控制等。在32位模式下，对TimerA 的操作作为整体上的32位控制，而对TimerB的操作无任何效果。在16位模式下，对TimerA的操作仅对TimerA有效，对TimerB的操作仅对TimerB有效，即对两者的操控是完全独立进行的。
函数TimerConfig()用于配置Timer模块的工作模式，即32位或16位工作模式。函数TimerIntEnable()使能Timer中断。函数TimerLoadSet()设置装载值。函数TimerEnable()使能Timer计数。函数TimerIntStatus()获取当前Timer的中断状态。
程序中使用定时器模块，设置为32位周期定时器，每隔10ms扫描一次数码管：
TimerConfigure(TIMER0_BASE,TIMER_CFG_32_BIT_PER);
TimerLoadSet(TIMER0_BASE, TIMER_A, 60000);
TimerIntEnable(TIMER0_BASE, TIMER_TIMA_TIMEOUT); // 超时中断对数码管的动态显示，是通过定时器中断的方式来扫描的。因此，涉及到中断服务例程和定时器中断的设置。
定时器模块流程图
DS18B20模块
运用DS18B20检测温度。若指令成功地使DS18B20完成温度测量，数据存储在DS18B20的存储器。一个控制功能指挥指示DS18B20的演出测温。测量结果将被放置在DS18B20内存中，并可以让阅读发出记忆功能的指挥，阅读内容的片上存储器。温度报警触发器TH和TL都有一字节EEPROM 的数据。如果DS18B20不使用报警检查指令，这些寄存器可作为一般的用户记忆用途。在片上还载有配置字节以理想的解决温度数字转换。写TH,TL指令以及配置字节利用一个记忆功能的指令完成。通过缓存器读寄存器。所有数据的读，写都是从最低位开始。
DS18B20模块原理描述
DS18B20的1、2、3引脚分别是Vcc（电源正）、DQ（数据输出）和GND（电源地）。DS18B20通过引脚2将采集到的数据传输给MCU的PB6引脚，交由MCU 处理。如图所示：
图 DS18B20原理图
按键模块
当有按键按下去时，与KEY对应的端口输出低电平，在程序中，当读取到对应的端口输入低电平时，表示有键被按下了，然后将与之关联的LED输出高电平，即可达到实验内容的要求。
按键模块原理描述
按键可用于调控温度上下限的数值。按一下key1键，再按key2，完成了对上限温度的加操作，按key4，完成对下限温度的减操作。按两下key1键，再按key2，完成对上限的减操作，按key4，完成对下限的减操作。当处于上下限温度调节时，数码管前三位显示的不是当前温度，而是上下限温度的数值。
PWM模块
Stellsris系列ARM提供4个PWM发生器模块和一个控制块。每个PWM发生器模块包含1个定时器（16位递减或先递增后递减计数器）、2个比较器、1个PWM信号发生器、1个死区发生器，以及一个中断/ADC触发选择器。而控制模块决定了PWM信号的极性，以及将哪个信号传递到管脚。
PWM发生器模块产生两个PWM信号，这两个信号可以是独立的信号，也可以是一对插入了死区延迟的互补信号。PWM发生器模块的输出信号在传输到器件管脚之前由输出控制模块管理。
Stellsris系列ARM的PWM特性：
▲4个PWM发生器，产生8路PWM信号。
▲灵活的PWM产生方法。
▲自带死区发生器。
▲灵活可控的输出控制模块。
▲安全可靠的错误保护功能。
▲丰富的中断机制和ADC触发。
PWM模块原理描述
脉冲宽度调制（PWM，Pulse-Width Modulation），也简称为脉宽调制，是一项功能强大的技术，它是一种对模拟信号电平进行数字化编码的方法。在脉宽调制中使用高分辨率计数器来产生方波，并且可以通过调整方波的占空比来对模拟信号电平进行编码。PWM通常使用在开关电源和电机控制中。
PWM模块程序设计流程图
主函数模块
2.6.1 主函数模块原理描述
每一个程序里面都必须要有一个主函数的存在。开始从主函数开始，结束也在主函数结束。主函数主要功能是可以调用各个模块的函数从而进行程序的运行，当完成各个模块的程序后，从主函数中结束。
2.6.2主函数模块程序设计流程图
3．验证结果
操作步骤和结果描述
编写完源程序后，编译源文件，并修改，直至编译通过。用D型USB线连接TF-LM3S8962开发板，按下电源开关，并在Keil软件中点击download按钮，将编译通过后的可执行文件烧写到开发板中，按一下核心板上的复位按键，程序开始运行。
程序运行后，数码管低三位显示当前室内温度，显示位数为3位，并带一位小数位。当我们用手捏住DS18B20后，我们发现，当前显示的温度快速增长，但是达到一定值时，温度将维持一定的幅度，基本不再发生变化；松开手后，温度直线下降，最后将保持在室内温度的水平，而基本不再发生变化。当温度达到28度时，蜂鸣器报警，继电器开始工作，以模拟空调制热；当温度达到31度时，蜂鸣器也开始报警，但是发出的声音与之前的声音不同，同时，继电器开始工作，以模拟空调制冷。
通过ADC模块采集开发板上的光敏电阻（CH3），并在数码管低四位显示采集的值，将光照强度分为5级，当光照强度小于300时，四颗发光二极管同时点亮；光照强度小于500时，点亮了三颗发光二极管；光照强度小于700时，点亮了两
颗发光二极管；光照强度小于900时，点亮一颗发光二极管；大于900时，四颗发光二极管都处于熄灭状态。即亮度最亮时开发板上的4颗LED全部熄灭，亮度越来越低时，分别点亮1颗、2颗、3颗，完全黑暗时点亮4颗LED。
通过开发板上的三个按键KEY1、KEY2、KEY4（KEY3引脚与DS1820共用，在此项目中不使用）设定上下限温度：KEY1按一次设定上限温度（同时数码管显示上限温度），按两次设定下限温度（同时数码管显示下限温度），按三次，设定完成（同时数码管显示实时温度）；KEY2按一次，上限或下限温度加1；KEY3——该引脚被DS18B20占用，不可使用！KEY4按一次，上限或下限温度减1。同时，数码管显示当前的实时温度。
总结
通过本次综合实训，我发现了自己存在很多不足，虽然以前也做过这样的设计，但这次设计真的让我长进了很多，我对智能家居控制系统有了深入的了解，通过这次设计，我将本学期所学的嵌入式知识贯穿起来，我不仅仅只学到了嵌入式的理论知识，我还将它运用到了实际中，我真真正正的意识到，在以后的学习中，要理论联系实际，把我们所学的理论知识用到实际当中，学习嵌入式更是如此，技术只有在经常的实际运用过程中才能提高，这就是我在这次课程设计中的最大收获。当然，这次智能家居控制系统设计能够圆满完成，首先要感谢老师的细心指导，为我们指引方向；其次感谢我的同学们在我迷茫时，帮助我理清思路。
智能家居远程监控系统
智能家居远程监控系统 一、系统整体软硬件方案设计 在智能家居的诸多功能中，人们最关心的是家居安防和家电控制的实现，所以本系统方案的着眼点放在家居安防和加点控制功能的实现。 如图1所示，智能家居远程监控系统的硬件由S3C2410微处理器、存储器系统、传感器、输出控制开关、光电耦合输入电路、继电器输出驱动电路、GPRS 模块和用户终端手机构成。通信模块采用GPRS扩展板，控制命令和报警信息以中文短信的方式进行传送。 终端用户 图1 智能家居远程监控系统方案设计 嵌入式操作系统选择Linux，用VI做编辑器，以ARM GCC作为交叉编译器。Linux内核是一个整体的结构，为了方便的向内核添加或者删除某些功能，Linux 引入了内核模块机制。 系统调用是操作系统内核和应用程序之间的接口，供用户在编程过程中使用。设备驱动程序是操作系统内核和机器硬件之间的接口，Linux设备驱动程序为应用程序屏蔽了硬件细节。在应用程序看来，Linux硬件设备只是一个设备文
件，应用程序可以像操作普通文件一样对硬件设备进行操作。 二、系统硬件设计概述 2.1 报警方案设计 系统使用门磁传感器作为入室盗窃报警信号发生器。门磁传感器安装在门窗上，当门窗被打开时，门磁的开关状态发生改变，经光电耦合电路将信号传送到微处理器。微处理器检测到信号输入，控制GPRS模块发出中文报警信息到终端用户手机，同时启动室内的声光报警装置，对入室盗窃者产生威慑作用。在厨房设有烟雾传感器，当监测的烟雾浓度达到报警限时，触发报警器开关动作，启动室内音响报警装置发出警报，该信号经光电耦合电路传到微处理器，微处理器检测到信号输入后，控制GPRS模块发出报警信号到终端用户手机。 2.2监控方案设计 本系统设计了中文命令集，命令集分两类指令：一类为家电操作指令，当系统收到用户通过手机发出的家电启停短消息指令后，对短消息指令进行译码，确定系统的操作动作，然后通过GPIO输出控制信号，控制信号经放大后驱动相应的继电器动作，从而实现家电设备的启停控制；另一类命令为数据采集命令，用户使用该类命令，可远程采集家居状态信息，包括室温、家电的工作状态，当系统收到用户通过手机发出数据采集命令后，系统进行译码识别，而后将用户需要的家居状态信息经GPRS模块发回用户手机。 用户可发送中文指令集中的一条或多条命令，实现对一个或多个设备的控制，系统中文指令集中的指令支持组合使用。 系统命令译码设计考虑了操作的容错性，当手机发出的短信命令不完备或对系统发出命令集中么没有的短消息时，系统将不产生任何控制动作。 2.3 通信方案设计 通信采用GPRS模块：插入SIM卡后接入到中国移动或中国联通网络，它通过串口2与微处理器连接，使用标准的AT指令即可使系统像普通的移动电
智能家居控制系统课程设计报告
.. XXXXXXXXXXXXXX 嵌入式系统原理及应用实践 —智能家居控制系统（无操作系统） 学生姓名XXX 学号XXXXXXXXXX 所在学院XXXXXXXXXXX 专业名称XXXXXXXXXXX 班级XXXXXXXXXXXXXXXXX 指导教师XXXXXXXXXXXX 成绩 XXXXXXXXXXXXX 二○XX年XX月
综合实训任务书 学生姓名XXX 学生学号XXX 学生专业XXX 学生班级XXX 设计题目智能家居控制系统（无操作系统） 设计目的： 巩固AD转换模块的应用—光照采集 掌握PWM驱动蜂鸣器产生不同频率声音的方法 巩固SSI 模块控制数码管动态显示的方法 掌握定时器控制数码管实现动态扫描的思想 掌握DS18B20检测温度的程序设计方法 掌握一个完整项目的分析、规划、硬件设计、软件设计、报告撰写的流程方法。 具体任务： 1、编写（或改写）发光二极管、按键、继电器、定时器、数码管、ADC、PWM、温度传感器DS18B20等模块的初始化程序及基本操作程序。 2、为保证数码管显示的稳定性，使用定时器定时扫描各个数码管，可避免 处理器在执行其他程序时，数码管停止扫描而使得显示不正常。 3、通过ADC模块采集开发板上的光敏电阻（CH3），并在数码管低四位显示 采集的值，将光照强度分为 5 级，亮度最亮时开发板上的 4 颗LED全部熄灭， 亮度越来越低时，分别点亮 1 颗、2 颗、3 颗，完全黑暗时点亮 4 颗LED。 4、通过DS18B20检测环境温度，并在数码管高三位显示（两位整数、一位 小数），当环境温度低于设定的下限温度时，蜂鸣器报警，同时打开空调制热（继 电器）；当环境温度高于上限温度时，蜂鸣器报警，同时打开空调制热（继电器）。 5、通过开发板上的三个按键KEY1、KEY2、KEY4（KEY3引脚与DS18B20共用，在此项目中不使用）设定上下限温度： KEY1按一次设定上限温度（同时数码管显示上限温度），按两次设定下限温 度（同时数码管显示下限温度），按三次，设定完成（同时数码管显示实时温度）； KEY2按一次，上限或下限温度加1； KEY3—该引脚被DS18B20占用，不可使用！！！ KEY4按一次，上限或下限温度减1。
安全智能家居监控系统
安全智能家居监控系统作品类型：②微控制器MCU开发应用类
安全智能家居监控系统 摘要 本系统以单片机C8051F340为控制中心，运用ZYMQ-4气敏传感器构造了天然气报警排险电路；运用MQ-2烟雾传感器构建了烟雾报警更新室内空气电路，并结合热敏电阻构建了火灾报警电路；运用门磁开关构造了门磁报警电路；同时还建立了电话报警系统。实现了室内家居的安全化，便利化。此外，我队还利用PCF8563时钟芯片和LCD，使LCD实时的显示时钟信号。 关键字：单片机控制，报警系统，继电器控制 Abstract The system use MCU C8051F340 as the control center part, using ZYMQ-4 gas sensor responsible for risk of natural gas alarm circuit; the use of MQ-2 smoke sensors builts indoor air circuit smoke alarm refreshes, combined with thermistor built fire alarm circuit; use Magnetic structure of the door magnetic alarm switch circuit; at the same time established a telephone. Implementation of the indoor home security and facilitation. In addition, our team also used the PCF8563 clock chip and LCD, to make LCD display real-time clock signal. Keywords: MCU control alarm system relay crontrol
传感器的智能家居监控系统设计
绪论 随着社会信息化的加快，人们的工作、生活和通讯、信息的关系日益紧密。信息化社会在改变人们生活方式与工作习惯的同时，也对传统的住宅提出了挑战，社会、技术以及经济的进步更使人们的观念随之巨变。人们对家居的要求早已不只是物理空间，更为关注的是一个安全、方便、舒适的居家环境。家居智能化技术起源于美国，它是以家为平台进行设计的。 正是因为通信技术、计算机技术、网络技术、控制技术的迅猛发展与提高，促使了家庭实现了生活现代化，居住环境舒适化、安全化。这些高科技已经影响到人们生活的方方面面，改变了人们生活习惯，提高了人们生活质量，家居智能化也正是在这种形势下应运而生的。智能家居控制系统的主要功能包括通信、设备自动控制、安全防范三个方面。 智能家居控制系统的总体目标是通过采用计算机技术、网络技术、控制技术和集成技术建立一个由家庭到小区乃至整个城市的综合信息服务和管理系统，以此来提高住宅高新技术的含量和居民居住环境水平。 课题研究的目的及意义在于智能家居控制系统可以定义为一个过程或者一个系统。利用先进的计算机技术、网络通讯技术、综合布线技术、将与家居生活有关的各种子系统，有机地结合在一起，通过统筹管理，让家居生活更加舒适、安全、有效。与普通家居相比，智能家居不仅具有传统的居住功能，提供舒适安全、高品位且宜人的家庭生活空间。还将原来的被动静止结构转变为具有能动智慧的工具，提供全方位的信息交换功能，帮助家庭与外部保持信息交换畅通，优化人们的生活方式，帮助人们有效安排时间，增强家居生活的安全性，甚至为各种能源费用节约资金。
设计目的： 以提高家居生活的安全性、舒适度、人性化为目的，设计智能家居监控系统。利用所学的传感器与检测技术知识，实现家居温度、煤气泄漏、外人闯入、火灾（烟雾）的检测。各监测节点可通过无线方式连接到主机，检测到危险信号后，主机可采用声光报警或远程报警。 要求： （1）用Protel画出设计原理图； （2）采用Quaters II、Maxplus II、EWB、pspice、Proteus中的一种或几种软件，完成系统电路中的部分或全部仿真，在设计说明书中体现仿真结果；（3）写设计说明书； （4）每位同学必做； 总体设计方案： 分模块设计各个功能。 选题背景 智能家居是以住宅为平台，利用综合布线技术、网络通信技术、智能家居系统设计方案安全防范技术、自动控制技术、音视频技术将家居生活有关的设施集成，构建高效的住宅设施与家庭日程事务的管理系统。本系统是针对常见的安全问题如温湿度、燃气泄露和火灾报警而设计的，主要侧重于安全方面。 各模块设计（硬件设计、软件设计）： 一．家居环境温度检测和报警： 本设计主要是介绍了单片机控制下的温度检测系统，详细介绍了其硬件和软件设计，并对其各功能模块做了详细介绍，其主要功能和指标如下：由于传统的热敏电阻等测温元件测出的一般都是电压，再转换成对应的温度，需要比较多的外部元件支持，且硬件电路复杂，制作成本相对较高。这里采用DALLAS公司的数字温度传感器DS18B20作为测温元件。即利用温度传感器（DS18B20）测量某一点环境温度 测量范围为-55℃～＋99℃，精度为±0.5℃
智能家居系统需求分析
智能家居系统 1 智能家居整体系统的功能分析 背景和系统结构图的介绍 智能家居又称住宅智能化，是智能建筑的重要组成部分。它随着科技的高速发展和人们生活要求的不断提高而应运而生，成为21世纪的热点技术。智能家居可以定义为一个过程或者一个系统，该过程（系统）利用先进的计算机技术、网络通信技术、综合布线技术构建与家居生活有关的各种子系统，并将其有机结合在一起，通过统筹管理，将智能家居的被动静止结构转变为具有智慧的新动态，为住户生活提供全方位的信息交换功能，帮助家庭和外部、使用者与家庭环境之间保持信息交流畅通，优化人们的生活方式。 图1为智能家居的系统结构图，该图列举了典型智能家居的系统组成：家庭网关、电动窗帘和门窗系统、家庭智能照明系统、家庭多媒体系统、可视门禁系统、安防周界系统、环境温度控制系统、视频监控系统等，其中家庭网关是智能家居系统的通信管理单元和子系统控制中心，在家庭网关通信管理体系下，可构建家庭网络通信系统。 图1 智能家居系统结构图 通过采用上述功能系统，实现家居智能化和自动化。相对传统家居而言，智能家居通
过全新的3C技术（Computer Communication Control Technology），提供了全方位的信息服务，赋予了家居生活安全、舒适、节能的特性。 设计原则 （1）功能需求。智能家居注重满足人们在方便性和舒适度方面的需求，如：遥控功能（遥控控制家居范围内所有的灯，窗帘及其他电气设备），网络化控制、场景控制，本地控制等。 （2）高性价比。在系统设计中要充分考虑系统的性能和价格的要求，使系统在较低成本的条件下，尽可能满足用户需求。 （3）通用性。目前所有的智能家居技术都处于发展阶段，所以系统设计时，要注意选择兼容性好，符合国际通用协议的技术。 （4）兼容性和可扩展性。随着智能家居技术的不断发展，会有越来越多的家居智能化产品和技术的诞生，因此，在智能家居系统的设计之初，就必须考虑系统未来的兼容和发展。 （5）布线简洁。易于安装，符合大多数人的习惯。 （6）安全性。包括所进行设计运行过程的安全性和耐久性。 基于以上原则，才能设计出一套完整的智能家居系统。 设计依据 设计依据主要有： 《全国住宅小区智能化技术示范工程建设要点与技术导则》 《住宅小区安全技术防范综合报警服务系统设计导则》 《社会公共安全标准汇编》 《防盗安全门通用技术条件》（GB17565—2007） 《民用建筑电气设计规范》（JGJ/T 16—2008） 《安全防范工程程序要求》（GA/T 75—1994） 《家庭布线标准》（TIA/EIA 570—A） 《计算机软件开发规范》（GB 8566—1988） 《电气装置安装工程施工及验收规范》（GBJ 232—1982） 《建筑智能化系统工程实施及验收规范》（DB 32/366—1999） 《建筑智能化系统工程评估标准》（DB 32/T367—1999）
智能家居系统设计方案 (1)
智能家居系统设计方案 综述 随着计算机技术、通信技术、网络技术、控制技术、信息技术的迅猛发展，提高了人们对家庭实现生活现代化，居住环境舒适化及家居安全化的要求，在这种日益迫切的需求下延伸出来的智能家居系统很好的满足了人们的这些要求。智能家居除了具有安全、便利、舒适、节能、娱乐性的功能外，还是一个集音频、视频、计算机功能、通信功能、家居自动化/控制/安全技术以及将所有不同的设备应用和功能互连于一体的系统，使我们的居家生活更为便利、灵活。 智能家居系统创新性地实现了对灯控、家电等家居设备的集中控制，可全部实现无线控制，免除布线的麻烦和弊端，不管装修与否，均可便捷安装使用，不会受到布线的任何束缚。同时，采用学习型的红外基地台，强大的软件学习功能，可与各种家居设备实现无缝对接，对新购的家居设备，也可轻松纳入联电国际系统管理，十分方便，利用网络/PDA/手机，通过目前最先进的网络侦控摄像机，即可随时随地实现对家居设备的实时监测和操控。下面，我们就以某独栋别墅项目为例，详细说明智能家居系统给我们带来的人性化、数字化的生活。用户需求分析 根据别墅业主的要求，在别墅智能家居设计中需要实现以下功能：?周界防盗及监控功能；
?全部房间的智能灯光控制； ?主要活动区域的背景音乐功能； ?一层客厅的电动窗帘控制； ?烟感及燃气泄露感应报警功能； ?家用净水，中央除尘，中央空调集成。 为实现上述功能，需用到下列系统设备： 1.周界防盗系统 主动红外探测器对射，如果有人非法入侵则触发报警主机。 2.家居安防监控系统 ? 别墅四周实时监控—业主可以在任意指定房间对外围的情况进行监控。（需布线） ? 室内安全—在厨房安装烟感及燃气泄露探测器，出现警情及时提醒业主。 ? 异常入侵—在窗户内侧安装幕帘探测器，遇到异常情况及时报警。 3.背景音乐系统 本套方案中，背景音乐系统能实现用户主要活动房间的音乐功能，同时能通过背景音乐系统做到每一个背景音乐点房间的电视能够共享收看DVD 、数字电视机顶盒等节目源，还能通过电视察看电视监控的图像。
智能家居市场分析报告
智能家居市场分析报告 内容介绍： 智能家居是以住宅为平台，利用综合布线技术、网络通信技术、智能家居系统设计方案安全防范技术、自动控制技术、音视频技术将家居生活有关的设施集成，构建高效的住宅设施与家庭日程事务的管理系统，提升家居安全性、便利性、舒适性、艺术性，并实现环保节能的居住环境。报告主要介绍了智能家居的发展相关概述和智能家居的整体运行态势以及智能家居的市场发展情况。 智能家居发展简介: 目前，随着社会经济水平的不断提高，人们对于生活环境的要求越来越高，与之相配套的智能家居产品越来越受到房地产企业、用户的青睐。在市场需求增长之时，不少家电企业、IT企业、安防企业纷纷转型，投身到这个新兴市场中，推出照明控制、远程监控、智能窗帘等智能家居类产品，满足人们的个性化需求。在中国，属于感性和持续性消费群体，每年在家居方面的支出人均远远不止1000元。且目前中国富有阶层正在形成，该部分家庭占城市人口的10%，占总人口的3.5%，主要针对这部分人的智能家居系统市场总量为1400万套。随着智能家居平民化，巨大的市场正在被国内优秀的智能家居生产企业所重视，许多智能家居品牌正在迅速崛起。 智能家居可以定义为一个系统。它利用先进的计算机技术、网络通讯技术、综合布线技术、无线技术，将与家居生活有关的各种子系统有机地结合在一起。智能家居最基本的目标是为人们提供一个舒适、安全、方便和高效的生活环境。对智能家居产品来说，最重要的是以实用为核心，摒弃掉那些华而不实，只能充作摆设的功能，产品以实用性、易用性和人性化为主。地产和家装是智能家居销售的两个主要渠道。自从2012年年初，工信部发布了物联网"十二五"发展规划，将智能家居列为国家的九大重点领域应用示范工程，一举点燃了智能家居发展热潮，接下来的五到十年，将是智能家居行业发展极为快速，但也是最不可琢磨的时期，由于住宅家庭成为各行业争夺的焦点市场，智能家居作为一个承接平台成为各方力量首先争夺的目标。2013年上半年智能家居产业销售同比增长30%左
智能家居远程监控系统
一种基于SMS的智能家居远程监控系统(1) 关键字：SMS智能家居远程监控系统 1 引言 随着生活节奏的加快，生活水平的提高，人们对现代家居的安全性、智能性、舒适性和便捷 性提出了更高的要求。智能家居控制系统就是适应这种需求而出现的新事物，正朝着智能化、远程化、小型化、低成本等方向发展。如今手机已经十分普及，如何让普通百姓只需要 增加少量投入便可以通过手机远程遥控自己家中的电器设备，远程查看设备或安防系统状 况。同时，一旦家中发生煤气泄露、火灾、被盗等安全事故时能够立即获知警报，及时处理。为此本文提出了一种基于SMS和Atmega128 的智能家居远程监控系统。 2 系统结构及工作原理 本文所设计的智能家居远程监控系统由CP U 模块、短信收发模块、电源模块、时钟模块、LCD 显示模块、键盘模块、驱动模块、无线收发模块、检测模块等模块组成，如图 1 所示。系统的工作原理如下：用户通过手机将控制或查询命令以短信的形式通过GSM 网发送到短信收发模块，CPU 再通过串口将短信读入内存，然后对命令分析处理后作出响应，控制相 应电器的开通或关断，实现了家电的远程控制。CPU 定时检测烟感传感器、CO 传感器、门禁系统的信号，一旦家中发生煤气泄露、火灾、被盗等险情时，系统立即切断电源、蜂鸣 器警报并向指定的手机发送报警短信，实现了家居的远程监视。为了达到更人性化的设计， 当用户在家时可通过手持无线遥控器控制各个家电的通断，通过自带的小键盘设定授权手机 号码、权限和设定系统的精确时间等参数。LCD 用来实时显示各电器状态和各个传感器的 状态。 图1 系统结构框图 3 硬件系统设计
智能家居控制系统课程设计报告
XXXXXXXXXXXXXX 嵌入式系统原理及应用实践 —智能家居控制系统（无操作系统）学生姓名XXX 学号XXXXXXXXXX 所在学院XXXXXXXXXXX 专业名称XXXXXXXXXXX 班级XXXXXXXXXXXXXXXXX XXXXXXXXXXXX 指导教师 成绩 XXXXXXXXXXXXX 二○XX年XX月
综合实训任务书 目录 前言 (1)
1 硬件设计 (1) ADC转换 (3) SSI控制数码管显示 (3) 按键和LED模块 (5) PWM驱动蜂鸣器 (6) 2 软件设计 (7) ADC模块 (7) ADC模块原理描述 (7) ADC模块程序设计流程图 (8) SSI 模块 (8) SSI模块原理描述 (9) SSI模块程序设计流程图 (10) 定时器模块 (10) 定时器模块原理描述 (10) 定时器模块流程图 (11) DS18B20模块 (11) DS18B20模块原理描述 (11) DS18B20模块程序设计流程图 (12) 按键模块 (13) 按键模块原理描述 (13) 按键模块程序设计流程图 (13) PWM模块 (13) PWM模块原理描述 (14) PWM模块程序设计流程图 (14) 主函数模块 (14) 主函数模块原理描述 (14) 主函数模块程序设计流程图 (15) 3．验证结果 (15) 操作步骤和结果描述 (15) 总结 (16)
智能家居控制系统设计 前言 当前，随着科学技术的发展，计算机、嵌入式系统和网络通信技术逐步深入到各个领域，使得住宅和家用电器设备网络化和智能化，智能家居已经开始出现在人们的生活中。智能家居控制系统(smarthome control systems,简称SCS)。它以住宅为平台，家居电器及家电设备为主要控制对象，利用综合布线技术、网络通信技术、安全防范技术、自动控制技术、音视频技术将家居生活有关的设施进行高效集成，构建高效的住宅设施与家庭日程事务的控制管理系统，提升家居智能、安全、便利、舒适，并实现环保节能的综合智能家居网络控制系统平台。智能家居控制系统是智能家居核心，是智能家居控制功能实现的基础。 通过家居智能化技术，实现家庭中各种与信息技术相关的通讯设备、家用电器和家庭安防装置网络化，通过嵌入式家庭网关连接到一个家庭智能化系统上进行集中或异地的监控和家庭事务管理，并保持这些家庭设施与住宅环境的和谐与协调。家居智能化所提供的是一个家居智能化系统的高度安全性、生活舒适性和通讯快捷性的信息化与自动化居住空间，从而满足21世纪新秀社会中人们追求的便利和快节奏的工作方式，以及与外部世界保持安全开放的舒适生活环境。本文以智能家居广阔的市场需求为基础，选取智能家居控制系统为研究对象。 1 硬件设计 本系统是典型的嵌入式技术应用于测控系统，以嵌入式为开发平台，系统以32位单片机LM3S8962为主控制器对各传感器数据进行采集，经过分析后去控制各执行设备。 硬件电路部分为：微控制器最小系统电路、数据采集电路（光敏电路、温度传感器、霍尔传感器）、输出控制电路（继电器、蜂鸣器、发光二极管）和八位LED数码管显示组成。LM3S8962布局如图1-1所示，LM3S8962核心板外围电路如图1-2所示。 图 LM3S8962布局图
智能家居控制系统设计
智能生活智慧人生智能家居控制系统解决方案 广东领航者科技有限公司
一、概述 本方案设计采用witlife智能家居控制系统。 维德莱夫品牌源自澳大利亚，始创于1989年， Witlife维德莱夫—智能生活·智慧人生，系智能化酒店，智能化家居的领航者，在大洋洲和大中华地区设有研发和业务机构。在全球40多个国家和地区设有经销商和代表处。为智能化生活的进一步发展奠定了厚实的基础，为智能化领航起到了决定性作用。公司自创立以来始终不变的核心理念：为智能生活，提供人性化、专业化的全程智能服务，实现超乎客户满意的惊喜。 Witlife维德莱夫大中华地区总部成立于2010年，Wit life维德莱夫是一家专业从事家庭智能化控制产品与解决方案的研发、生产、销售和服务的全球知名企业，是全球知名的智能家居公司。 Witlife维德莱夫智能家居系统，是采用自动化控制系统、计算机网络系统、网络通讯技术、无线射频(RF)技术于一体的智能控制系统。具有实时显示、即时控制、预设控制、远程控制等功能，可以用家用电脑、手机、平板电脑、RF遥控器、触控面板等多种方式进行控制。通过网络可以完全掌控家庭、酒店所有的灯光、空调、电视、音响、热水器、饮水机、电饭煲、房门、窗帘、供养、浇花等。 Witlife维德莱夫，智能生活，智慧人生，一切尽在掌握之中。 推出的世界上最先进的网络家居控制系统，广泛应用于现代住宅中的安防监控、灯光窗帘、温度湿度、音乐影院等智能控制，并能无
缝接入小区网络对讲、家庭物联网。 二、网络家居控制系统的设计标准 本设计方案主要参照以下设计标准： 1、JGJ/T16-92 （民用建筑电气设计规范） 2、EN50090 （欧洲电工标准） 三、智能家居系统结构原理 智能家居控制系统采用目前最先进的网络架构，分散控制各个子系统，最适合现代家居的应用，其结构如下： 智能家居控制系统结构 智能家居控制系统的基本构成是网络点，网络点通过网络线接入路由器构成的家庭局域网。可以高速双向传输控制、信息、视频、音频等。 由上图可看出，智能家居控制系统平台能够搭载各种控制子系统，除了继电器控制信号，它能控制任何控制协议，传输任何音频、视频、信息数据，并能双向反馈。 智能家居控制系统具有： ?居家安防控制 ?居家监控系统 ?灯光智能控制
智能家居开题报告
开题报告 题目：智能家居的设计与实现 报告人：计算机科学与技术专业肖龙 一、选题的背景 近年来移动互联网持续高速发展，物联网和“互联网+”概念逐渐深入人心，相关产品和服务层出不穷，市场一片繁荣。作为它们在家庭环境中的汇聚，智能家居逐渐受到业界和用户的普遍关注。 随着越来越多的家居开始引进智能化系统和设备，同时智能化系统涵盖的内容也从单纯的方式向多种方式相结合的方向发展。我国的智能家居系统起步稍晚，目前市场主流的产品还无法很好地解决产品本身与市场需求的矛盾问题，所以很大程度上阻碍了智能家居产业的发展。 智能家居的未来发展，主要是在基于多个领域新技术的基础上，不断弥补和改进目前智能家居系统的缺点和不足，使得智能家居系统更加完善、功能更加强大，进一步提高智能家居的舒适性和安全性。所以只有充分了解了目前市场上主流的智能家居系统的特点，才能正确分析和预测未来智能家居系统的发展趋势。 二、选题的目的及意义
选题的目的主要有两个，一是源于实际的需要：选题的背景就拿目前的上班族而言，每天匆匆忙忙的奔波于都市之间，特别是夏天大太阳一回到屋子桑拿室的温度着实让人奔溃的感觉，冲个澡还是凉水等等之不便。所有的一切都需要我们传统的方式追个去开启或者关闭。过程之繁琐且不说，人们一天的辛苦并没有因为现代化家居而该受到超高越享受。 就目前而言很多智能家居是有线的，无线只能作为有线的扩充，这给家庭布线带来很大的不便，而且网络的自动处理能力差。智能家居的发展依赖于网络技术与监控技术在家庭内部的扩展，最重要的是选择一个合适的家庭网络平台搭建智能化家居系统。以满足当今人类在家庭在智能家居上的灵活应用、高效管理真正实现家庭舒适感为目的。二是提升自己，将自己学到的知识体现到了系统开发的全过程，也提高了自己的动手能力。 三、研究的重点内容 本毕业设计研究的重点内容有：职能平台整合、手机app远程管理 所谓平台整合就是说，将各大厂商的RS323控制代码，汇聚到一个pc上，利用网上通用的串口精灵工具，对其进行整合。 将整合后的的数据利用网络映射功能，映射到公网上，利用无线电脑或者手机对其进行远端控制。 本次设计实现过程具有一定的难度，但我有信心，通过学习和不断的努力，我一定能高质量、顺利的完成本次毕业设计任务。
智能家居视频监控系统
智能家居视频监控系统 简介: 本系统采用了360度无死角摄像头，可全方位监控自己的住所，并且可以锁定监控，例如门外。 监控系统可在pc端查看记录，并且可以设定场景锁定，若场景发生变化，便会触发报警系统，给设定的邮箱或手机发送邮件及短信提醒，实时告知用户紧急状况。 此系统可以进行远程监控，即用户可以不在家里的pc端进行监控，只要用户可以上网，就可通过与被控端连接的计算机外网ip地址监控住所的一切动向。 这让监控变得简洁化及随身化。 代码： 1.Login.cs using System; using System.Collections.Generic; using https://www.360docs.net/doc/452025338.html,ponentModel; using System.Data; using System.Drawing; using System.Text; using System.Windows.Forms; //添加的命名空间 using System.Data.OleDb; using https://www.360docs.net/doc/452025338.html,monClass; namespace VWMS { public partial class frmLogin : Form { public frmLogin() { InitializeComponent(); } DataCon datacon = new DataCon(); DataOperate dataoperate = new DataOperate(); private void btnLogin_Click(object sender, EventArgs e) {
if (txtName.Text == "") { errorProName.SetError(txtName, "用户名不能为空!"); } else { errorProName.Clear(); string strSql = "select * from tb_admin where name='" + txtName.Text + "' and pwd='" + txtPwd.Text + "'"; DataSet ds = dataoperate.getDs(strSql, "tb_admin"); if (ds.Tables[0].Rows.Count > 0) { this.Hide(); frmMain frmmain = new frmMain(); frmmain.Show(); } else { MessageBox.Show("用户名或密码错误！", "警告", MessageBoxButtons.OK, MessageBoxIcon.Warning); } } } private void btnExit_Click(object sender, EventArgs e) { Application.Exit(); } private void txtName_KeyPress(object sender, KeyPressEventArgs e) { if (e.KeyChar == 13) { txtPwd.Focus(); e.Handled = true; } } private void txtPwd_KeyPress(object sender, KeyPressEventArgs e) { if (e.KeyChar == 13) { btnLogin.Focus(); e.Handled = true;
基于Zigbee的智能家居无线图像监控系统设计与实现
辽宁建材 ２００８年第５期 基于Ｚｉｇｂｅｅ的智能家居无线图像监控系统设计与实现 １引言 随着计算机的普及和信息技术的迅猛发展，人们已不满足于传统的居住环境，对家庭及住宅小区提出了更高的要求，智能化被引入家庭及住宅小区，并迅速在世界各地发展起来。人们对居住环境要求的日见增高，体现在希望住宅不仅更便利、舒适而且更安全。监控系统作为安全防范的重要手段，越来越多的应用在智能家居中。 无线监控系统集成了计算机技术、无线宽带通讯技术、图像解压缩技术、图像识别技术、红外图像采集技术、工业数据采集等诸多学科的技术。与传统的有线监控系统相比，它具有很大的优势：系统的组建比较简单，可省去布线的麻烦；具有可移动性，并且不受地点限制，可随意摆放在家里任何一个角落；在拆迁时直接取下布置的无线监控产品就可以带走了。 目前，无线图像监控系统广泛应用于家居监控、交通监控、１１０报警中心对城市重要现场监控、公安通讯指挥车的重要现场监控、收费站监控系统、油田及矿山的重要现场监控、重要仓库，码头、森林防火监控、银行监控联网等领域。 ２无线通信技术介绍 目前，各种无线传输技术林立，都在争取成为市场标准。每个技术都有其立足的特点：有基于传输速度、距离、耗电量等特殊要求的；有着眼于功能的扩充性的；还有符合某些单一应用的特别要求的。 （１）蓝牙技术是一种无线数据与语音通信的开放全球规范，其实质内容是为固定设备或移动设备之间的通信环境建立通用的近距离无线接口，能在近距离范围内实现相互通信或操作。但蓝牙技术遭遇最大的障碍是过于昂贵。突出表现在芯片大小和价格难以下调、抗干扰能力不强、传输距离太短、信息安全问题等等。 （２）ＩｒＤＡ是一种利用红外线进行点对点通信的技术，是第一个实现无线个人局域网（ＰＡＮ）的技术。 ＩｒＤＡ的主要优点是无需申请频率的使用权，因而红外通信成本低廉。并且还具有移动通信所需的体积小、功能低、连接方便、简单易用的特点。此外，红外线发射角度较小，传输上安全性高。ＩｒＤＡ的不足在于它是一种视距传输，两个相互通信的设备之间必须对准，中间不能被其它物体阻隔。 （３）Ｗｉ－Ｆｉ无线保真技术与蓝牙技术一样，同属于在办公室和家庭中使用的短距离无线技术。虽然由Ｗｉ－Ｆｉ技术传输的无线通信质量不是很好，数据安全性能比蓝牙差一些，传输质量也有待改进，但传输速度非常快，可以达到１１ｍｂｐｓ，符合个人和社会信息化的需求。 （４）Ｚｉｇｂｅｅ是一种新兴的短距离、低速率、低功耗无线网络技术，它是一种介于无线标记技术和蓝牙之间的技术提案。它此前被称作“ＨｏｍｅＲＦＬｉｔｅ”或“ＦｉｒｅＦｌｙ”无线技术，主要用于近距离无线连接。与蓝牙、红外、ＧＳＭ／ＧＰＲＳ和无线局域网等无线系统相比较，ＺｉｇＢｅｅ技术的主要包括数据传输速率低、功耗低、成本低、时延短、安全、网络容量大、优良的网络拓扑能力、有效范围小、工作频段灵活等特点。 赵强 （沈阳建筑大学，辽宁沈阳１１０１６８） ［摘要］本文结合智能家居监控系统的实际需求，提出了一种基于ＺｉｇＢｅｅ协议的无线图像监控解决方案，并介绍了该方案的硬件设计、软件开发的方法及过程。 ［关键词］ＺｉｇＢｅｅ；智能家居；图像监控；无线通信；微控制器 ［中图分类号］ＴＵ８５８［文献标识码］Ａ［文章编号］１００９－０１４２（２００８）０５－００２８－０３ ［收稿日期］２００８－０５－１４ ２８
智能家居监控系统的设计与实现
北京理工大学第十二届“世纪杯” 学生参赛作品
智能家居监控系统的设计与实现
摘要 智能家居作为家庭信息化的实现方式，已经成为社会信息化发展的重要组成部分，物联网因其巨大的应用前景，将是智能家居产业发展过程中一个比较现实的突破口，对智能家居的产业发展具有重大意义。目前我国国内基于无线网络技术的智能家居监控系统还不是很成熟。本文提出的智能家居监控系统是对家居高度自动化、智能化提出的一种新的解决方式。 本系统主要由蓝牙系统，ZIGBEE系统，人脸识别系统三大子系统构成，蓝牙系统主要是用户通过安卓手机或者计算机上的客户端管理系统，以蓝牙方式与家居设备相连接，可以控制设备的状态，比如灯的亮灭等。ZIGBEE系统主要通过构建ZIGBEE无线传感器网络，采集室内环境参数，并且实时显示，实现家居控制、参数检测的自动化，智能化。人脸识别系统主要基于OPENCV编程，从摄像头实时采集数据，系统根据不同的人自己独特的喜好预先设定好模式，自动完成模式的转换。 关键词：物联网智能家居ZIGBEE 人脸识别蓝牙传感器
Abstract Intelligent Home has been an important part of the social informatization as a realization of home informatization. Since its huge application prospect, the Internet of things will be an actual breakthrough of Intelligent Home industry. Nowadays, there is not any mature Intelligent Home monitoring system in China. The scheme proposed in this paper is a solution for high degree of automation and intelligent. The system consists of Bluetooth, ZIGBEE and Face recognition. Bluetooth connects furnishing to control its status, like light on and off, through Android mobile phone or PC Client. ZIGBEE builds a wireless sensor network to monitor the environment inside and display realtime. Face recognition, based on OPENCV, collect data from camera and switch the preferred settings according to different people automatically. Keywords: Internet of things, Intelligent Home, ZIGBEE, Face recognition, Bluetooth, sensor
智能家居系统测试报告
1系统测试报告 1.1编写目的 编写该测试总结报告主要有以下几个目的 1．通过对测试结果的分析，得到对软件质量的评价； 2．评估测试，测试执行和测试计划是否符合要求； 3．分析系统存在的缺陷，为修复和预防bug提供建议。 1.2用户群 主要读者：XX项目管理人员，XX项目测试经理 其他读者：XX项目相关人员。 1.3定义 严重bug：出现以下缺陷，测试定义为严重bug。 1.系统无响应，处于死机状态，需要其他人工修复系统才可复原。 2.点击某个菜单后出现“此页无法显示”或者返回异常错误。 3.进行某个操作（增加、修改、删除等）后，出现“此页无法显示”或者返回异常错误。 4.当对必填字段进行校验时，未输入必输字段，出现“此页无法显示”或者返回异常错 误。 5.系统定义不能重复的字段输入重复数据后，出现“此页无法显示”或者返回异常错误。
1.4测试环境 1.4.1测试用例 家庭成员登录后，通过系统的身份验证即可进行控制灯光操作。反之，不能进行控制灯光操作。只能保证一个用户登录服务器--也就是说第一个人登录后，后面的人要登录进去是不被允许的，一般在session中存一个useid和guid，并在application里存放一个guid。 另：只能输入三次，若三次都错误，只能关闭再重新启动登录界面，如图1所示。 图 1 在存储器中，用户登录需要系统身份验证输入账号密码，在数据库中建立一个注册表，
把家庭成员中每一个人的账号（如手机号）和密码（如出生年月）导入进去，登录时输入用户账号密码，并与注册表中的数据进行校对，若有就可以登录，没有就验证失败。管理员登陆之后的权限是可以修改密码及登陆状况。如图2所示。 图 2 只能保证一个用户登录服务器--也就是说第一个人登录后，后面的人要登录进去是不被允许的，一般在session中存一个useid和guid，并在application里存放一个guid。在用户登录时刷新session和application。用户操作比较session和application里是否相同，不同则强制退出，用户退出时从application与session移除这些信息。
智能家居系统设计报告
设计报告
智能家居控制系统 设计：刘东宇 2013.04
1.摘要 本设计为--智能家居控制系统，主要用于对家电的智能化控制和家庭防盗。采用用STC公司的89C58RD+单片机为主控。实现的功能有： ? 1.实时显示时间和日历 ?2实时显示温度和湿度 ? 3.可以对房间温度和湿度进行自动控制 ? 4.具有声光防盗报警功能 ? 5.无线控制功能 ? 6.红外人体感应功能 ?7.低功耗模式（防盗模式）与正常模式任意切换 ?8.开机图片，程序在线下载等 ?9.测量水的温度 2.引言 随着科技的快速发展，家电都变得越来越智能化，各种各样的智能化家电改变了我们的生活方式，比如现在的全自动洗衣机，电饭煲，空调，云电视等。但是这种智能的程度还远远不够，这些东西还是需要我们人为的去控制，比如空调，增湿机等，它们不能根据环境的温度或湿度来对，环境温湿度进行自动调节。 随着生活水平提高，家庭的贵重物品也越来越多，家庭
防盗也变的更加需要，以前防盗就仅仅只是一张防盗门，到现在防盗措施也应该随着科技的发展而提高，比如通过红外熱释敏人体感应模块作为报警触发器，这样防盗效果会得到一个很好的提升，本设计主要就是基于以上两个方面而设计的。 3.系统方案 硬件整体框图 4.硬件系统设计 1. DHT11芯片采集温湿度数据传输给单片机进行处理然后后显示在LCD12864液晶屏上，并可以通过设置温湿度上下阀值（可以通过按键调节）来控制房间内的温湿度（通过继电器来进行控制）。 ? 2. DS1302产生时钟数据传输给单片机进行处理然后显示在液晶屏上面，时间可以通过按键进行调节。
智能家居远程监控系统
第一部分绪论 随着计算机、通信及微电子技术的飞速发展和人民生活水平的提高，人们对居住环境的要求，也向着追求精神内涵、安全舒适、便捷智能化和自动化为理想目标，智能化的家居环境也逐渐备受人们得关注。目前，在智能家居系统设计中，智能家居控制中心与终端(家电设备、安防设备、三表等)之间多采用基于总线的有线连接方式(RS 485，CAN，LonWorks等)，这种连接方式具有布线复杂、线路易腐蚀、维护不方便、影响室内美观等缺点；远程用户与智能家居控制中心之间的通信多采用电话线和网线的通信方式，未能将目前日益成熟的移动通信技术应用其中，给用户带来极大的不便；智能家居控制中心对采用单片机作为控制核心，随着用户功能需求的增加，由于单片机软硬件资源有限，给系统的升级、维护及调试带来极大困难。鉴于此，本文提出了基于ARM的智能家居远程监控系统设计方案，并对该方案进行了具体设计。 1.1 研究背景 二十一世纪是高速变革的信息时代，社会的信息化唤起了人们对住宅智能化及家居智能化的要求，智能住宅已成为中国房地产市场的主流。计算机行业和家电行业、电信行业、安防监控行业的互相渗透、互相融合，使信息时代直接勾勒于家居生活已成为现实。智能家居系统具有安全、方便、高效、快捷、智能化、个性化的独特魅力，对于改善现代人类的生活质量，创造舒适、安全、便利的生活空间有着非常重要的意义，并具有非常广阔的市场前景。虽然其问世至今还未能像其他新科技产品那样，迅速掀起一股潮流，但从发展趋势看，智能家居的日益普及将是一种必然。2008北京奥运提出了“数字奥运”的口号，建设部要求根据不同消费者的需要，推动家居数字化、建筑智能化技术及产品的发展，中国正迎来一个“数字城市”、“数字社区”建设与发展的热潮。据国家建设部科技委智能建筑技术开发推广中心的报告称：随着环保、健康、安全、舒适的智能家居逐步普及，家居智能化的比例会大幅增加；按照智能家居发展的速度，智能家居市场对智能产品的需求量将大幅度的增长。在未来几年里，国内的智能家居市场将会迅速崛起、膨胀。