3++智能家居照明控制系统硬件电路设计

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3 智能家居照明控制系统硬件电路设计

家居照明控制系统的智能化主要体现在两大功能模块上,一个是智能调光装置,另一个就是光照度的检测、显示及补偿装置。下面主要就这两方面来介绍智能照明系统的硬件设计,但这里要特殊申明的是,由于各种原因在硬件的具体制作与实验方面,本人只制作了照度检测、显示及补偿的演示装置。

3.1 主要元器件的选取

3.1.1控制器的选择

硬件设计过程中控制器是系统的核心部分,它能够控制系统的信号的采集及处理功能,它的性能的好坏决定着系统设计的成败与否,因此,必须对主控制器从功能和应用性能进行选择。可选用控制器主要有可编程控制器(PLC)、单片机两类,它们各有自己的有缺点。

可编程控制器(PLC)是专为在工业环境应用而设计的。它采用一类可编程的存储器,、用于其内部存储程序,执行逻辑运算,顺序控制,定时,计数与算术操作等面向用户的指令,并通过数字或模拟式输入、输出控制各种类型的机械或生产过程。它的主要功能是逻辑控制、定时控制、计数控制、步进控制、PID 控制、数据控制、通信和联网等。因此它的抗干扰能力强,工作可靠,但其无法读取外部存储器的数据。而本文智能家居照明控制系统要实现对照明的人性化管理,也就是根据人的控制输入出现相应的照明场景和自动执行相应控制输出相结合,具备很大的灵活性。方便修改相应的场景参数,易于功能扩展,还可以与PC机以及与其它单片机进行通信。

由于单片机技术在各个领域得到越来越广泛的应用,世界上许多集成电路生产厂家相继推出了各种类型的单片机。而单片机的设计在满足大多数测控参数对数据处理速度和数据容量相对要求不高的前提下,大力发展了其控制功能和控制运行的可靠性,因而更适合于检测、控制型应用场合。本系统并不需要进行复杂数学模型的计算工作,数据容量也不多,非常适合使用单片机作为本系统的微处理器。

而在单片机家族的众多成员中,AT89系列单片机以其优越的性能、成熟的技术及高可靠性和高性能价格比,迅速占领了工业测控和自动化工程应用的主要市场,成为国内单片机应用领域中的主流。目前,可用于AT89系列单片机开发的硬件越来越多,与其配套的各类开发系统、各种软件也日趋完善,因此,可以极方便地利用现有资源,开发出用于不同目的的各类应用系统。由于AT89S51

单片机是在8031的基础上推出的增强型产品,并提高了芯片的集成度,因此在性能上大为提高,增加了多种片内硬件功能,并扩展了功能单元的种类和数量。通过以上分析,最终选择AT89S51作为本系统的主控器。

3.1.2显示器件的选择

显示主要有LCD显示和LED显示两种。液晶显示器(LCD)是一种低功耗的显示器件,在袖珍式仪表或低功耗应用系统中有广泛的应用。液晶显示器有标准段式液晶显示器、字符点阵液晶显示器和全点阵图形液晶显示器三种。液晶本身并不发光,而是借助自然光或外来光源显示数码,它的优点是工作电压低,耗电极省、成本低。LED显示器是由发光二极管显示字段组成的显示器,有7段和“米”字段之分。这种显示器有共阴极和共阳极两种。显示器有静态显示和动态显示两种。静态显示是使需要显示的字符的各字段连续通以电流,因而所显示的字段连续发光。动态显示是使所需要显示的各字段断续通以电流,因而其发光是不连续的。对于本系统考虑成本及需求等方面,选择LED数码管显示。3.1.3光照度检测元件的选择

光敏电阻在特定波长的光照射下,其阻值迅速减小的特性。这是由于光照产生的载流子都参与导电,在外加电场的作用下作漂移运动,电子奔向电源的正极,空穴奔向电源的负极,从而使光敏电阻器的阻值迅速下降。

光敏电阻器是利用半导体的光电导效应制成的一种电阻值随入射光的强弱而改变的电阻器,又称为光电导探测器;入射光强,电阻减小,入射光弱,电阻增大。常用的光敏电阻器硫化镉光敏电阻器,它是由半导体材料制成的。光敏电阻器对光的敏感性(即光谱特性)与人眼对可见光(0.4~0.76)μm的响应很接近,只要人眼可感受的光,都会引起它的阻值变化。

https://www.360docs.net/doc/e16661984.html,/link?url=g4V__kyZ0Ounwp_BxRktav6_ZEKHGJQ NBi8NJzy-v4jmtOtydMZ_y3gLlhenuYeb

光照度检测元件有光敏电阻、光敏三极管、光敏二极管等三种光敏元件。

使用光敏电阻作为光照度的检测元件,光敏电阻器由能透光的半导体光电晶体构成,因半导体光电晶体成分不同,又分为可见光光敏电阻、红外光光敏电阻、和紫外光光敏电阻。当敏感波长的光照半导体光电晶体表面,晶体内载流子增加,使其电导率增加(即电阻减小)。值得注意的是,光敏电阻的光照特性(随光照强度变化的特性)、温度系数(随温度变化的特性)、伏安特性线性度不好,所以选择光敏电阻作为本次实验的光照度检测元件不是很适合。

使用光敏三极管作为光照度的检测元件,光敏三极管和普通三极管的结构相

类似。不同之处是光敏三极管必须有一个对光敏感的PN结作为感光面,一般用集电结作为受光结,因此,光敏三极管实质上是一种相当于在基极和集电极之间接有光敏二极管的普通三极管。当人射光子在基区及集电区被吸收而产生电子一空穴对时,便形成光生电压。由此产生的光生电流由基极进入发射极,从而在集电极回路中得到一个放大了β倍的信号电流。因此,光敏三极管是一种相当干将基极、集电极光敏二极管的电流加以放大的普通晶体管放大。但结构原因使结电容加大,响应特性变坏。所以选择光敏电阻作为本次实验的光照度检测元件也不合适。

使用光敏二极管作为光照度的检测元件,光敏二极管是利用半导体材料的光特性实现二极管的开关功能,光敏二极管和普通二极管相比虽然都属于单向导电的非线性半导体器件,但在结构上有其特殊的地方。光敏二极管使用时要反向接入电路中,即正极接电源负极,负极接电源正极。根据PN结反向特性可知,在一定反向电压范围内,反向电流很小且处于饱和状态。此时,如果无光照射PN 结,则因本征激发产生的电子-空穴对数量有限,反向饱和电流保持不变,在光敏二极管中称为暗电流。当有光照射PN结时,结内将产生附加的大量电子空穴对(称之为光生载流子),使流过PN结的电流随着光照强度的增加而剧增,此时的反向电流称为光电流。不同波长的光(蓝光、红光、红外光)在光敏二极管不同区域被吸收形成光电流。光敏二极管和光敏三极管是光电转换半导体器件,与光敏电阻器相比具有灵敏度高、高频性能好,可靠性好、体积小、使用方便等优点。正因为这些特点本系统主要选择光敏二极管作为光照度检测元件。

3.2电源电路设计

本系统主要采用+-12V电源和+5V电源,电路图如图3-1所示:

图3-1 电源电路

3.3主控制电路设计

https://www.360docs.net/doc/e16661984.html,/link?url=fh3xbmSnq6zcxCUSehb7pkm7fNAP7t-bYiE3o _LrvR590L3oTTAcqoD1hoY9G6mChO6nHdB5aYxA6Qg0hpF-I_

AT89S51的RST引脚为复位引脚,只要在RST引脚上出现两个机器周期以上的高电平,即可实现复位。本设计采用的是按键复位,如图3-2所示,当按下按键后,电容被短路,RST引脚就处于高电平,就可以达到复位的目的。

图3-2 复位电路

AT89S51单片机的时钟信号通常用两种电路形式得到:内部振荡方式和外部振荡方式。内部振荡方式所得的时钟信号比较稳定。在引脚XTAL1和XTAL2外接晶体振荡器(简称晶振),就构成了内部振荡方式。由于单片机内部有一个高增益反相放大器,当外接晶振后,就构成了自激振荡器并产生振荡时钟脉冲。内部振荡方式的外部电路如下图3-3所示。图中,两个电容起稳定振荡频率、快速起振的作用,其电容值一般在20-30pF。晶振频率的典型值为6MHz或12MHz,设计中电容取30pF,晶振为12MHz。

图3-3 晶振电路

本设计中单片机的各管脚的控制功能阐述如下:

⑴P0口是一组双向I/O端口,它分时提供低8位地址和8位双向数据。在设计中P0.0~P0.7接上发光二极管后与八个上拉电阻相连,用于模拟照度补偿。

⑵P1口是一个带内部上拉电阻的8位双向I/O端口。本设计中P1口与两个LED

数码管相接,构成光照度显示部分。

图3-4 主控制电路

⑶P2口是一个带内部上拉电阻的8位双向I/O端口。设计中,P2.2-P2.4用于外接A/D转换芯片,P2.0和P2.1用于三极管的驱动,P2.5用于采用PWM方式调光,P2.6和P2.7用于实现手动与自动切换及手动调光功能。

⑷P3口是一个带内部上拉电阻的8位双向I/O端口。在整个系统中,这8个引脚

还具有专门的第二功能。本设计中用到P3.0和P3.1作为串口输出,RXD与TXD 与电平转换芯片MAX232相连,信号经过电平转换后在PC机连接,通过光照度监控系统对光照度进行计算机监控。具体见上图3-4所示。

3.4数据采集及处理电路

3.4.1数据采集电路

本设计中选择光敏二极管作为光照检测元件,具体电路如图3-5所示:

由图可知,为了将电流信号转换成电压信号,这里采用了反相比例运算。即

out in F V I R =-? 或 out in

F V I R =- (3-1) 其中:out V ——输出电压;

in I ——光敏二极管的光电流;

F R ——反馈电阻,这里(23F R R R =+)。

若标定好光敏二极管的输出电流是每一百勒克斯为0.55μA,此时若运算放大器(OP07)的反馈电阻F R 取为180 kΩ,那么就可以得到1 m A /lx 的灵敏度,对

于灵敏度的分散性,可以用电位器R3进行调整。图中的电容的作用是将电灯光的明暗闪烁进行平均,使得输出不产生闪烁的现象,每lx 的光产生的输入电流为:

(3-2) 此时:

(3-3)

即每lx 的光就可以得到1 mV 的输出电压。

图3-5 数据采集电路

3.4.2AD 转换电路

https://www.360docs.net/doc/e16661984.html,/view/2412671.htm?fr=wordsearch

模数转换芯片采用ADC0832,接收经过运算放大器处理后的光照度的检测值,经过

ADC0832处理后送单片机进行数据处理。ADC0832是美国国家半导体公司生产的一种8位分辨率、双通道A/D 转换芯片。由于它体积小,兼容性强,目前已经有很高的普及率。ADC0832具有一下特点:

? 8位分辨率; 0.55100uA I lx =0.55180 1.0100out F uA V I R K mV lx =?=?=

?双通道A/D转换;

?输入输出电平与TTL/CMOS相兼容;

? 5V电源供电时输入电压在0~5V之间;

?工作频率为250KHZ,转换时间为32uS;

?一般功耗仅为15mV;

? 8P、14P—DIP(双列直插)、PICC多种封装;

?商用级芯片温宽为0o c~+70o c,工业级芯片温宽为-40o c~+85o c。

其封装图如下图3-6所示:

()

VCC V

REF

CLK

1

图3-6 ADC0832封装图

芯片接口说明:

?CS片选使能,低电平芯片使能;

? CH0 输入通道0,或作为IN+/-使用;

? CH1 模拟输入通道1,或作为IN+/-使用;

? GND 芯片参考0电位;

? DI 数据信号输入,选择通道控制;

? DO 数据信号输出,转换数据输出;

? CLK 芯片时钟输入;

? VCC 电源输入及参考电压输入(复用)。

芯片时序说明:如下图3-7所示:

智能家居控制系统课程设计报告20

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

目录 前言 (1) 1 硬件设计 (1) 1.1 ADC转换 (3) 1.2 SSI控制数码管显示 (3) 1.3 按键和LED模块 (5) 1.4 PWM驱动蜂鸣器 (6) 2 软件设计 (7) 2.1 ADC模块 (7) 2.1.1 ADC模块原理描述 (7) 2.1.2 ADC模块程序设计流程图 (8) 2.2 SSI 模块 (8) 2.2.1 SSI模块原理描述 (9) 2.2.2 SSI模块程序设计流程图 (10) 2.3 定时器模块 (10) 2.3.1 定时器模块原理描述 (10) 2.3.2 定时器模块流程图 (11) 2.4 DS18B20模块 (11) 2.4.1 DS18B20模块原理描述 (11) 2.4.2 DS18B20模块程序设计流程图 (12) 2.5 按键模块 (13) 2.5.1 按键模块原理描述 (13) 2.5.2 按键模块程序设计流程图 (13) 2.6 PWM模块 (13) 2.6.1 PWM模块原理描述 (14) 2.6.2 PWM模块程序设计流程图 (14) 2.6 主函数模块 (14) 2.6.1 主函数模块原理描述 (14) 2.6.2主函数模块程序设计流程图 (15)

智能家居照明控制系统设计

智能家居照明控制 系统设计 1

本科毕业论文(设计) 题目智能家居照明控制系统设计学院电信学院 专业电子信息工程 班级电子信息工程统本(01)班学号 学生姓名谢国鑫 指导教师田新志 完成日期 5月 西安思源学院教务处制 二〇一六年五月

摘要 人们日常生活照明是必不可少的,随着老百姓生活水平的提高,普通照明达不打那种随心所欲的要求,而且电子的发展,通信和计算机网络技术为智能照明控制系统提供了条件,具有广阔的发展前景。 本课题中所设计的系统中使用CC2530作为无线网络设备, MSP430F2619 微控制器芯片作为处理器,并结合TI公司Z -堆栈协议栈来实现打开和关闭以及控制LED灯泡。本设计在上位机经过节点之间关系的灵活配置进而能达到智能控制。 本设计中的电气系统的自组网功能,用户能够经过路由器到路由器节点控制协调器发送信号任何终端设备,终端接收到命令和PWM信号,实现每个灯导致多级调光和场景模式控制功能,具有一定的实用价值。 关键词: 智能照明系统 ZigBee 无线网络 CC2530

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智能家居控制系统终极版

课程论文 智能家居控制系统 摘要 智能家居也称智能住宅聪明家。智能家居是以住宅为平台,它将建筑结构与网络通信、信息家电、设备自动化控制进行综合的系统集成。它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,而且提供舒适安全、高品位且宜人的家庭生活空间,还可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流畅通,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。关键词:智能家居计算机技术自动化控制网络通信

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1.智能家居控制系统的控制原理 1.1物联网应用于智能家居 ?物联网就是“物物相连的互联网”。这有两层意思:第一,物联的核心和基础仍然是互联网,是在互联网基础上的延伸和扩展的网络;第二,其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间,进行信息交换和通讯。它通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,把任何物品与互联网连接起来,进行信息交换和通讯,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。物联网应用图见下图1 图1 物联网应用 ?物联网已成为当前世界新一轮经济和科技发展的战略制高点之一,发展物联网对于促进经济发展和社会进步具有重要的现实意义,2011年物联网已经纳入国家《十二五》发展规划中,将来物联网在智能家居方面发展也是一个主流方向。 1.2智能家居控制系统结构 家居系统主要由智能灯光控制、智能家电控制、智能安防报警、智能娱乐系统、可视对讲系统、远程监控系统、远程医疗监护系统等组成,框图如图2和图3所示。

智能家居控制系统-课程设计报告

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2.6.1 PWM模块原理描述 (15) 2.6.2 PWM模块程序设计流程图 (16) 2.6 主函数模块 (16) 2.6.1 主函数模块原理描述 (16) 2.6.2........................... 主函数模块程序设计流程图16 3.验证结果.. (17) 操作步骤和结果描述 (17) 总结 (18)

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无线Wi-Fi远程LED灯光方案 简介 近年来,智能家居行业火热,许多企业纷纷涉足智能家居领域,从而很多智能家居产品得以问世。由于灯光系统是家庭生活最基本的需求之一,因此智能灯光控制系列产品便成为了智能家居从业者们首选的切入点。而随着科技及生活水平的普遍提高,人们视听体验的水平也呈现出不断上升的趋势。消费者普遍对新奇的灯光控制设备产生兴趣,家中的电灯不仅仅只是照明的设备,人们更多的将智能的元素放入其中,从而智能灯光控制系统成为了一种潮流。所以远嘉科技推出了无线Wi-Fi远程LED灯光方案。 功能 1.具备wifi通讯功能,能够通过家用无线路由器组成的局域网与其他终端设备(室内机,移动终端(IOS,Android))进行通讯,从而可以通过其他终端设备实现对灯光的开,关,调光等控制; 2.基层通讯采用UDP协议,控制协议需要具备安全,可靠,可扩展的特点。Wifi信号符合国家相关行业的技术标准; 3.每一个控制器都具备在系统中唯一识别自己的机制,在有多个控制器共存的系统里,控制器能够被准确,唯一的识别出来; 4.能实现灯光的开关控制,能实现灯光的亮度调节控制; 5.能反馈当前灯光的开关状态,其他控制终端可以得到当前灯光是开,还是关的状态并显示给使用者; 6.对于亮度可调的灯光,当灯光是开的状态的时候,能够得到当前灯光的亮度值,其他控制终端可以得到当前灯光的亮度值并以某种方式显示给使用者;

7.控制器支持场景模式,至少支持32个场景。针对每一种场景,控制器能够记忆每一种场景下用户给本控制器设定的开,关,亮度值等场景参数。当收到控制器的场景切换命令时,控制器能够切换到自己在该场景中所设定的状态; 8.控制器实现7X24小时无故障运行。 APP展示

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①可视对讲门口机实现访客和主人的对讲,并有留言和保存图像功能。 ②大门处另外设置具有夜视功能的彩色摄像机,以方便主人可以通过电视、触摸屏、Internet随时观察大门处的影像,并记录保存20天。 ③门磁与报警主机联接,可在第一时间防范非法闯入. 2、门厅 设备设置:二路调光模块、可视智能终端机、6键场景触控面板、彩色触摸屏。功能描述: ①主人在入户门口,押下智能门锁的指纹辨识器,入户门打开。 ②进门后进行安防系统撤防;出门时安防系统布防。 ③安防系统报警,布防LCD屏幕上显示报警区域。 ④6键场景触控面板“在家模式”,灯光受控制,“离家模式”,关闭所有的灯光,空调,灯光电器自动设定到节能模式或关闭,离家设防,回家撤防。 ⑤可视智能终端,完成与访客对讲,开门功能。 ⑥通过彩色触摸屏,平面图,浏览别墅中的各个系统;控制各个区域的灯光;查看视频监视;调节客厅空调温度;设定背景音乐系统; 3、客厅/餐厅设备设置:电动窗帘面板、背景音乐面板、RF多功能无线遥控器、三路调光模块、三路红外控制模块、无线接收模块。 功能描述: ①用1只触控开关取代普通的多个开关,客厅设计出如下场景:会客、休闲、明亮、全关等;餐厅设置如下多个场景:用餐、酒会、烛光、全关等。不同场合,弹指之间,灯光瞬息变换,细微处彰显气派和尊贵。

最全智能家居整体解决方案

最全智能家居整体解决方案 智能系统设计范围: 本设计包含的系统为:智能门锁、安防、可视对讲、厨房室内可视分机、灯光、空调、电动窗帘(百叶窗、气窗)、背景音乐、环境监测(红外亮度、然气感应)、视频监视、集中控制和远程WEB控制等。并且,以上所有系统都不是独立的,而是和其他系统相互联系,融合为一个统一的整体,并相互响应,做到真正意义上的智能。 智能系统设计的原则: 用户需要操作方便,功能实用,外观美观大方的智能家居系统。系统要有吸引来宾的外观和功能,能体现用户高人一等的生活品位。同时要化繁为简、高度人性、注重健康、娱乐生活、保护私密。 系统功能描述: 以下,我们跟据房型结构,设计的智能家居系统:1 w \) z% U: F, I& t5 |! T 区域: 主楼一层:大门、门厅、客厅、餐厅、厨房、客卧室、主卧室及阳台、洗衣间、卫生间、楼梯、后门厅. 主楼二层: 二层休闲厅、主卧室及阳台、主卫、次卫、儿童房、书房及阳台.

1、大门 # u ]. ?( o, J 设备设置:电子锁、门口设置可视对讲门口机、夜视防水摄像机、门磁 功能描述: ①可视对讲门口机实现访客和主人的对讲,并有留言和保存图像功能。 ②大门处另外设置具有夜视功能的彩色摄像机,以方便主人可以通过电视、触摸屏、Internet 随时观察大门处的影像,并记录保存20天。 ③门磁与报警主机联接,可在第一时间防范非法闯入. 2、门厅

设备设置:二路调光模块、可视智能终端机、6键场景触控面板、彩色触摸屏。 功能描述: ①主人在入户门口,押下智能门锁的指纹辨识器,入户门打开。 ②进门后进行安防系统撤防;出门时安防系统布防。 ③安防系统报警,布防LCD屏幕上显示报警区域。 ④6键场景触控面板“在家模式”,灯光受控制,“离家模式”,关闭所有的灯光,空调,灯光电器自动设定到节能模式或关闭,离家设防,回家撤防。 ⑤可视智能终端,完成与访客对讲,开门功能。 ⑥通过彩色触摸屏,平面图,浏览别墅中的各个系统;控制各个区域的灯光;查看视频监视;调节客厅空调温度;设定背景音乐系统; 3、客厅/餐厅

基于物联网技术的智能家居控制系统设计方案

基于物联网技术的智能家居控制系统设计方案 随着人们生活水平的提高和科技的发展,家庭智能化已成为一种必然趋势而深入千家万户。 家庭智能化即智能化家居 (Smart Home),亦称数字家园(Digital Family )、家庭自动化(Home Automation )、电子家庭(E-home)、智能化住宅(Intelligent Home )、网络家居(Network Home )、智能屋(Wise House, WH)、智能建筑(Intelligent Building、等。它是利用计算机、通信、网络、电力自动化、信息、结构化布线、无线等技术将所有不同的设备应用和综合功能互连于一体的系统。它以住宅为平台,兼备建筑、网络家电、通信、家电设备自动化、远程医疗、家庭办公、娱乐等功能,集系统、结构、服务、管理为一体的安全、便利、舒适、节能、娱乐、高效、环保的居住环境。其从控制层次来分,一般由中央控制中心、家居智能控制终端、小区智能控制系统、家庭网关和外部网络几部分组成。 1智能家居系统体系结构 家居系统主要由智能灯光控制、智能家电控制、智能安防报警、智能娱乐系统、可视对 讲系统、远程监控系统、远程医疗监护系统等组成,框图如图1所示。 图1智能家居系统结构框图 2系统主要模块设计 2.1照明及设备控制 智能家居控制系统的总体目标是通过采用计算机、网络、自动控制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。系统中照明及设备控制可以通过智 能总线开关来控制。本系统主要采用交互式通信控制方式,分为主从机两大模块,当主机触 发后,通过CPU将信号发送,进行编码后通过总线传输到从模块,进行解码后通过CPU触 发响应模块。因为主机模块与从机模块完全相同,所以从机模块也可以进行相反操作控制主

智能家居系统设计方案

智能家居系统设计方案 时间:2014-09-24 分类:方案来源:书通网 方案一:智能家居系统设计方案 智能系统设计范围: 本设计包含的系统为:智能门锁、安防、可视对讲、厨房室内可视分机、灯光、空调、电动窗帘(百叶窗、气窗)、背景音乐、环境监测(红外亮度、然气感应)、视频监视、集中控制和远程控制等。并且,以上所有系统都不是独立的,而是和其他系统相互联系,融合为一个统一的整体,并相互响应,做到真正意义上的智能。 智能系统设计的原则: 用户需要操作方便,功能实用,外观美观大方的智能家居系统。系统要有吸引来宾的外观和功能,能体现用户高人一等的生活品位。同时要化繁为简、高度人性、注重健康、娱乐生活、保护私密。 系统功能描述: 以下,我们跟据房型结构,设计的智能家居系统: 区域:主楼一层:大门、门厅、客厅、餐厅、厨房、客卧室、主卧室及阳台、洗衣

间、卫生间、楼梯、后门厅.主楼二层:二层休闲厅、主卧室及阳台、主卫、次卫、儿童房、书房及阳台. 1、大门 设备设置:电子锁、门口设置可视对讲门口机、夜视防水摄像机、门磁功能描述: ①可视对讲门口机实现访客和主人的对讲,并有留言和保存图像功能。 ②大门处另外设置具有夜视功能的彩色摄像机,以方便主人可以通过电视、触摸屏、随时观察大门处的影像,并记录保存20天。 ③门磁与报警主机联接,可在第一时间防范非法闯入. 2、门厅 设备设置:二路调光模块、可视智能终端机、6键场景触控面板、彩色触摸屏。 功能描述: ①主人在入户门口,押下智能门锁的指纹辨识器,入户门打开。

②进门后进行安防系统撤防;出门时安防系统布防。 ③安防系统报警,布防屏幕上显示报警区域。 ④6键场景触控面板“在家模式”,灯光受控制,“离家模式”,关闭所有的灯光,空调,灯光电器自动设定到节能模式或关闭,离家设防,回家撤防。 ⑤可视智能终端,完成与访客对讲,开门功能。 ⑥通过彩色触摸屏,平面图,浏览别墅中的各个系统;控制各个区域的灯光;查看视频监视;调节客厅空调温度;设定背景音乐系统; 3、客厅/餐厅设备设置:电动窗帘面板、背景音乐面板、多功能无线遥控器、三路调光模块、三路红外控制模块、无线接收模块。 功能描述: ①用1只触控开关取代普通的多个开关,客厅设计出如下场景:会客、休闲、明亮、全关等;餐厅设置如下多个场景:用餐、酒会、烛光、全关等。不同场合,弹指之间,灯光瞬息变换,细微处彰显气派和尊贵。 ②通过背景音乐面板,随时选定不同的音乐,播放、3、任由选择,并可调节音量的

“智能家居智能灯光控制系统”工程软件工程课程设计

软件工程课程设计 智能家居.智能灯光控制系统

目录 1、引言...............................................................................................................................- 4 - 1.1、项目背景......................................................................................................................- 4 - 1.2、项目可行性..................................................................................................................- 4 - 1.3、项目目的及意义..........................................................................................................- 4 - 2、任务概述.......................................................................................................................- 5 - 2.1、系统定义......................................................................................................................- 5 - 2.1.1、自动感知...........................................................................................................- 5 - 2.1.2、智能分析...........................................................................................................- 5 - 2.1.3、智能决策...........................................................................................................- 5 - 2.1.4、远程控制...........................................................................................................- 5 - 2.1.5、电源控制...........................................................................................................- 5 - 2.2、术语定义:..................................................................................................................- 5 - 2.2.1、照明设备单元...................................................................................................- 5 - 2.2.2、光源单元...........................................................................................................- 6 - 2.2.3、照明模式...........................................................................................................- 6 - 2.3、数据描述:..................................................................................................................- 7 - 2.3.1、物理信号...........................................................................................................- 7 - 2.3.2、数字信号...........................................................................................................- 7 - 2.3.3、指令...................................................................................................................- 7 - 2.3.4、数据处理过程...................................................................................................- 7 - 3、需求分析.......................................................................................................................- 8 - 3.1、功能需求......................................................................................................................- 8 - 3.1.1、业务需求...........................................................................................................- 8 - 3.1.2、用户需求...........................................................................................................- 8 - 3.1.3、系统需求...........................................................................................................- 8 - 3.1.4、用例图及说明................................................................................................ - 10 - 3.2、性能需求................................................................................................................... - 12 - 3.2.1、速度................................................................................................................ - 12 - 3.2.2、鲁棒性............................................................................................................ - 12 - 3.2.3、容错性............................................................................................................ - 12 - 3.2.4、界面................................................................................................................ - 12 - 3.3、约束........................................................................................................................... - 14 - 3.3.1、运行环境........................................................................................................ - 14 - 3.3.2、硬件要求........................................................................................................ - 15 - 4、概要设计.................................................................................................................... - 16 - 4.1、系统架构设计........................................................................................................... - 16 - 4.1.1、总体架构........................................................................................................ - 16 - 4.1.2、智能控制.........................................................................................................- 17 - 4.1.3、远程控制:基于B/S结构 .............................................................................- 17 - 4.2、系统需求设计............................................................................................................- 17 - 4.2.1、智能控制设计.................................................................................................- 17 - 4.2.2、远程控制设计................................................................................................ - 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智能家居控制系统

智能家居控制系统智能家居(Smart Home)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。它将让用户有更方便的手段来管理 家庭设备,比如,通过家、无线遥控器、电话、互联网或者语音识别 控制家用设备,更可以执行场景操作,使多个设备形成联动;另一方 面,智能家居内的各种设备相互间可以通讯,不需要用户指挥也能根 据不同的状态互动运行,从而给用户带来最大程度的高效、便利、舒 适与安全。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。系 统的网络化功能可以提供遥控、家电(空调,热水器等)控制、照明 控制、室内外遥控、窗帘自控、防盗报警、可编程定时控制及计算机 远程控制等多种功能和手段。使生活更加舒适、便利和安全。因智能 家居控制系统布线简单、功能灵活,扩展容易而被人们广泛接受和应 用。 智能家居控制部分要求 一、智能家居控制主要分为灯光、家电(其中包含空调、电视、热水器等等);电动窗帘的控制这三大区域 A、灯光控制部分:

1.在灯光控制部分除了普通的对某一路灯进行开关控制之外;必须具有对白炽灯进行亮度的随意调节及软启动的功能。软启动及开启或关闭灯光的时候有个渐变的过程,即当开启灯光时,灯光强度由暗渐渐变亮,或关闭灯光的时候,灯光强度由亮慢慢变暗,可以让住户眼睛有个适应的时间,而不会因为灯光突然亮起而让眼睛感觉不舒服。 2.除了这些常见的功能外,系统还必须对灯光控制进行多种动作定义。如可以有灯光亮度的定义,比如开灯时可以让灯光渐亮到30%或50%,等等。这个主要用于模拟客户夜间回家或起床,可以让灯光不要开的太亮,以免影响其他休息的人。 3.灯光的延时开启或关闭。可以让灯光经过您设定的时间后开启或关闭。当模拟当你出门的时候,先按下玄关灯的按键,等您穿鞋关门走出去后,灯光才会慢慢的关闭。 4.动作跳变:即把灯光开之后,然后经过设定的时间后,灯光自动关闭。常应用在洗手间,这样模拟在洗手完之后按下跳变的按键,过段时间后,灯光及排气扇即可自动关闭。 5.灯光组合控制。就是一个按键可以让接入系统中的各路灯光进行不同的动作。一个按键执行的动作可以抵得上几个动作方能完成的效果。 如说离家的常用模式,当外出的时候,只需要按一个按键,即可以把家里面的灯光全部关闭,这样可以避免了走到各个房间或漏关而浪费资源的现象。 会客模式:当有客人一进来,按一个按键,把灯光全部打开,立

智能家居之智能照明方案

智能家居之智能照明 一、智能家居概述 (2) 二、智能照明系统 (3) 三、智能照明的特点 (3) 四、开拓者智能照明系统原理 (4) 五、开拓者智能照明系统用途 (6)

一、智能家居概述 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、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。 智能家居集成是利用综合布线技术、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备集成。由于智能家居采用的技术标准与协议的不同,大多数智能家居系统都采用综合布线方式,但少数系统可能并不采用综合布线技术,如电力载波,不论哪一种情况,都一定有对应的网络通信技术来完成所需的信号传输任务,因此网络通信技术是智能家居集成中关键的技术之一。安全防范技术是智能家居系统中必不可少的技术,在小区及户内可视对讲、家庭监控、家庭防盗报警、与家庭有关的小区一卡通等领域都有广泛应用。自动控制技术是智能家居系统中必不可少的技术,广泛应用在智能家居控制中心、家居设备自动控制模块中,对于家庭能源的科学管理、家庭设备的日程管理都有十分重要的作用。音视频技术是实现家庭环境舒适性、艺术性的重要技术,体现在音视频集中分配、背景音乐、家庭影院等方面。 又称智能住宅,通俗地说,它是融合了自动化控制系统、计算机网络系统和网络通讯技术于一体的网络化智能化的家居控制系统。智能家居将让用户有更方便的手段来管理家庭设备,比如,通过加触摸屏、无线遥控器、电话、互联网或者语音识别控制家用设备,更可以执行

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

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