基于单片机的智能远程家电控制及安防系统的设计

基于单片机的智能远程家电控制及安防系统的设计
基于单片机的智能远程家电控制及安防系统的设计

学校代码:11059

学号:

毕业设计(论文)

BACH ELOR DISSERTATI ON

论文题目:基于单片机的智能远程家电控制及安防系统的设计学位类别:工学学士

学科专业:自动化

作者姓名:

导师姓名:丁健

完成时间:

基于单片机的智能远程家电控制及安防系统的设计

中文摘要

随着人民生活水平的提高和安全防范意识的增强,人们开始关心自己的生活和工作环境,不但要求周边环境的舒适化和人性化,对居住工作环境的安全化和智能化也提出了更高的要求,智能远程家电控制和安防系统将成为今后生活中必不可少组成部分。GSM网络是基于时分多址技术和频分多址技术的通信网络体系,是我国覆盖面最广,功能最强,用户最多的数字蜂窝移动通信网。通过中国移动公司建成的无缝覆盖全国的GSM网,运用GSM短信技术传送警讯信息,具有安全可靠,安装方便等优点。

本设计采用STC-12C5A60S2单片机作为主控芯片,配合GSM的TC35模块控制继电器JQC-3FF的闭合与关断,以达到远程控制家电的目的,安防系统使用热释人体红外传感器作为信号采集模块,若检测到有人侵入住宅,则通过GSM 模块发短信到用户手机完成报警功能。如何实现这些功能,在本论文的第三四章有详细介绍。

本设计为了更加方便操作,特别增加了LCD12864显示模块和按键,使用户能更够加容易通过按键实现设防和撤防。

关键词:GSM;串口通信;远程家电控制

THE DESIGN OF INTELLIGENT REMOTE HOME APPLIANCE CONTROL AND SECURITY SYSTEM BASED ON SINGLECHIP

ABSTRACT

With the improvement of people's living standards and security awareness, people began to care about their living and working environment requires not only comfortable surroundings and humane, safe working environment for living and intelligent also a higher requirements, intelligent remote home appliance control and security systems will become an essential part of life. GSM network is based on time division multiple access technology and frequency division multiple access technology, communication network system, is the most extensive coverage, most powerful, most users digital cellular mobile communication network. Built through China Mobile's seamless GSM network covering the whole country, the use of technology to send GSM SMS alert information, with safe, reliable, and easy installation.

This design uses STC-12C5A60S2 microcontroller as the master chip, with the TC35 GSM module control relay JQC-3FF closed and off, in order to achieve the purpose of remote control home appliances, security systems using pyroelectric infrared sensor body as a signal acquisition module, if it was detected housebreaking, send text messages via the GSM module to the user's phone to complete alarm function. How to achieve these functions, the third chapters in this thesis are described in detail.

In order to more convenient to operate, This design added a LCD12864 display module and buttons, allowing users to more easily achieved through the keys to arm and disarm.

Keywords: GSM; Serial communication; Remote home appliance control

目录

第一章绪论 (1)

1.1研究背景 (1)

1.2智能家居的起源 (1)

1.3智能家居在中国的发展现状 (3)

1.4智能家居的发展前景 (4)

1.5本章小结 (5)

第二章系统结构及工作原理 (6)

2.1无线远程家电控制的设计方案 (6)

2.1.1控制终端实现方式 (6)

2.1.2控制系统软件设计 (6)

2.1.3无线通信实现方式的选择 (6)

2.2系统的组成及功能介绍 (7)

2.3本章小结 (7)

第三章系统硬件设计 (8)

3.1核心器件选型 (8)

3.1.1TC35模块 (8)

3.1.2SIM卡电路 (9)

3.2单片机电源 (11)

3.2.1电源模块电路图 (11)

3.2.2LM7805简介 (11)

3.3热释红外传感器 (12)

3.4时钟电路 (13)

3.5单片机模块的设计 (14)

3.6LCD12864显示电路 (15)

3.7家电控制模块 (16)

3.8本章小结 (16)

第四章系统软件设计 (17)

4.1软件开发环境 (17)

4.2主程序设计 (17)

4.3远程控制模块设计 (20)

4.4本章小结 (21)

第五章系统软硬件调试 (22)

5.1软件调试工具 (22)

5.2程序调试时的常用窗口 (22)

5.3GSM远程控制模块调试 (23)

5.3.1预计达到的目标 (23)

5.3.2调试结果 (24)

5.4本章小结 (24)

第六章结论 (26)

6.1系统总结 (26)

6.2系统展望 (26)

致谢 (29)

附录一 (30)

附录二 (60)

附录三 (62)

第一章绪论

随着科技的发展和人民生活水平的提高,越来越多的科技产品进入了人们的日常生活,为人们的生活带来了极大的便利。特别是各种远程控制系统,更是极大的方便了人们的日常生活。本设计是一种通过发短信对家用电器和各种继电器进行远程控制的系统。通过它,人们可以随时随地使用手机来控制各种家电或开关的状态。

1.1研究背景

随着经济的飞速发展,生活水平的日益提高,人们对居住的环境也有了更高的要求,家居行业逐步走向绿色环保、高科技智能化的发展阶段,未来的主流家居模式将是无线远程控制和远程安全防御。在千里之外就能手机遥控自己的家用电器,实时监控家里的安全情况,早上离开家门的时候,只要控制面板上按下“离家”模式,家庭的家居设备将逐渐关闭,安防设备开启布防,在有人非法闯入家里的情况下及时发短信通知到用户,以确保家中安全。

下班路上,拿起手机轻轻一按,热水器已经提前启动,为您舒舒服服的冲个热水澡做好准备;空调已按您的指令自动打开,一进家门就是一个清凉的世界,舒适宜人;一身清爽之后,拿起自己的手机,随心操控各类设备,畅快的享受数码高清大片带来的震撼;躺在软软的床上,遥控灯光让环境变得温柔,远离一天的嘈杂,享受此时属于自己的静谧;入睡之前,窗帘在手机的指令下徐徐拉上,带着刚才满眼的星光和您一同进入梦乡……这一切的智能化运作将我们引入一个新的行业,就是智能家居[1]。

1.2 智能家居的起源

智能家居概念的起源甚早,但一直未有具体的建筑案例出现,直到1984年美国联合科技公司(United Techno1ogies Building System)将建筑设备信息化、整合化概念应用于美国康乃迪克州(Conneticut)哈特佛市(Hartford)的City Place Building时,才出现了首栋的“智能型建筑”,从此也揭开了全世界争相建造智能家居的序幕。

最著名的智能家居要算比尔﹒盖茨的豪宅。比尔﹒盖茨在他的“未来之路”一书中以很大篇幅描绘他正在华盛顿湖建造的私人豪宅。他描绘他的住宅是“由

硅片和软件建成的”并且要“采纳不断变化的尖端技术”。经过7年的建设,1997年,比尔﹒盖茨的豪宅终于建成。他的这个豪宅完全按照智能住宅的概念建造,不仅具备高速上网的专线,所有的门窗、灯具、电器都能够通过计算机控制,而且有一个高性能的服务器作为管理整个系统的后台。

智能家居是IT技术(特别是计算机技术)、网络技术、控制技术向传统家电产业渗透发展的必然结果。由社会背景之层面来看,近年来信息化的高度进展,通讯的自由化与高层次化、业务量的急速增加与人类对工作环境的安全性、舒适性、效率性要求的提高,造成家居智能化的需求大为增加﹔此外在科学技术方面,由于计算机控制技术的发展与电子信息通讯技术之成长,也促成了智能家居的诞生。

20世纪80年代初,随着大量采用电子技术的家用电器面市,住宅电子化出现。80年代中期,将家用电器/通信设备与安全防范设备各自独立的功能综合为一体后,形成了住宅自动化概念。80年代末,通信与信息技术的发展,出现了通过总线技术对住宅中各种通信/家电/安防设备进行监控与管理的商用系统,这在美国称为Smart Home,也就是现在智能家居的原型.智能家居最初的定义是这样的:“将家庭中各种与信息相关的通信设备/家用电器和家庭安防装置,通过家庭总线技术(HBS)连接到一个家庭智能系统上,进行集中或异地监视/控制和家庭事务性管理,并保持这些家庭设施与住宅环境的和谐与协调.”HBS是智能住宅的基本单元也是智能住宅的核心.

世界上第一幢智能建筑1984年在美国康涅迪格州出现,当时只是对一座旧式大楼进行了一定程度的改造,采用计算机系统对大楼的空调、电梯、照明等设备进行监测和控制,并提供语音通信、电子邮件和情报资料等方面的信息服务。智能家居最早沿于英文Smart Home,早先更多提法是Home Automation家庭自动化,因为早先涉及的产品都与家庭自动化产品和配件有关,自动化、智能化是其重要特点。几年前,美国、欧洲和东南亚等经济比较发达的国家先后提出了“智能住宅”(即智能家居Smart Home)的概念。其目标就是:“将家庭中各种与信息相关的通讯设备,家用电器和家庭保安装置通过家庭总线技术(HBS)连接到一个家庭智能化系统上进行集中的或异地的监视、控制和家庭事务性管理,并保持这些家庭设施与住宅环境的和谐与协调”。

智能家居(Smart Home)频繁出现在各大媒体上,成了人们耳熟能详的词汇。目前关于智能家居的称谓多种多样,诸如:电子家庭(Electronic Home)、e-Home、数字家园(Digital family)、家庭自动化(Home Automation)、家庭网络(Home

net/Networks for Home)、网络家居(Network Home)、智能化家庭(Inte1ligenthome)等等几十种,尽管名称是五花八门,但它们的含义和所要完成的功能大体是相

同的[2]。

1.3 智能家居在中国的发展现状

智能家居至今在中国已经历了近10年的发展,从人们初最初的梦想,到今天真实的走进我们的生活,经历了一个漫长而艰难的过程。

提到智能化家居,人们立刻会联想到网络。冰箱联网、洗衣机联网、电视机联网、微波炉联网……开发者高举智能家居大旗,宣称网络家电可以使生活达到全数字化,让人们感到轻松方便。智能家居当然不止是这些。

在国内,智能家居不是一个单独的产品,也不是传统意义上的“智能小区”概念,而是基于小区的多层次家居智能化解决方案。它综合利用计算机、网络通讯、家电控制、综合布线等技术,将家庭智能控制、信息交流及消费服务、小区安防监控等家居生活有效地结合起来,在传统“智能小区”的基础上实现了向家的延伸,创造出高效、舒适、安全、便捷的个性化住宅空间。

2000年——概念年:2000年是智能家居在中国的一个概念年。通过广播电台、电视、报纸和杂志等诸多媒体的广泛宣传,相当一部分居民已经接受了智能家居这个概念。各小区的开发商在住宅的设计阶段也已经或多或少考虑了智能化功能的设施,少数高档的住宅小区已经配套了比较完善的智能家庭网络,并在房地产的销售广告中,已经开始将“智能化”作为其一个“亮点”来宣传。一些对科技发展动向和市场趋势敏感的科研机构和有实力的公司,已经看到这个市场的广阔前景,意识到这是一个难得的机遇,开始或已经研究和开发相关系统和产品作了先期的部署和规划。

2001年——研究开发年:智能家居毕竟在硬件和软件方面都具有一定的难度,在数个月或一年的时间里是不可能研究开发成功的。国外完成这个系统的过程一般要经过3~5年的时间,当然在中国也许用不了这么长的时间,因为已有了国外的一些经验可供参考,但估计2~3年的时间还是需要的。因此,2001年是各个科研机构和公司从规划到实际研究和开发的关键一年。如同以往相类似产品(如彩色电视机和VCD及DVD机)在我国的发展过程一样,有些机构和公司开始引进一些国外的系统和产品,在一些豪华的公寓和住宅中已经看到了它们的踪迹。

2002年~2003年——实验年:在这一年中,有相当一部分高档和中档的住宅小区和私人住宅,将在控制和管理上实现一般意义上的智能化,宽带网将进入一般居民的住宅和小区,为智能家庭网络功能的完善佐以一定的条件。国内一

些公司的网络产品将逐渐进入市场,一些国外的系统和产品也将在这一年开始以较大的规模进入中国市场,开始在市场上与中国的产品接触。我国关于智能家庭网络系统的各种标准将陆续出台,各种具有一定智能的可以上网的终端产品(智能家电/设备)将根据这些标准陆续研发出来,并逐步进入市场。

2003年~2004年——推广年:到2003~2004年,是智能家庭网络系统在中国推广应用的两年。我国自行研制的系统已经较为成熟,并有能力与国外的系统和产品相抗衡。新建的住宅和小区大部分将配备一定的智能化设施和设备。美国和欧洲将在2003年~2004年全面普及智能家庭网络,各种可连网的终端电器/设备将大量出现在市场上。我国自行设计和生产的可连网的家用电器/设备也将有相当的规模。

2005年~2007年——普及年:我国在智能家居技术领域与欧美国家的差距并不大,估计仅滞后2~3年,在这几年中,我国将全面普及智能家庭网络系统和产品,即开始走进普通居民的家居中。在这个时期,整个市场将是以我国自行研究和开发的系统和产品为主;国外的产品将在高档系统产品占有一席之地。真正智能家庭网络的大市场将在2004~2007年中形成[3]。

2008年至今,智能家居行业在远程家电控制以及远程电子安防系统这两块得到了飞速的发展,国内做智能家居的公司如雨后春笋般崛起,各大家电厂商也把远程控制作为卖点,争夺国内家电行业的市场份额。

1.4 智能家居的发展前景

我国人口占世界人口的六分之一,这15亿左右的人口无疑形成了世界上最具规模的需求市场,全世界没有任何一个国家可以相比中国的市场。这对智能家居行业的发展是一种实实在在的保障,在世界第一的市场国成长,发展,我国本土的智能家居业一定会发展成最具市场效应,最受市场欢迎,最符合市场需求的智能家居行业。中国的市场不仅大,而且有着自己的独特性。中国人口多,但经济发展区相对比较密集,不比欧美一些国家,国民有着独体别墅的居住模式,国外的一些大的智能家居品牌,在此居住模式上已经形成独到的成熟。而中国的国民普遍的都是楼宇住宅居住模式。有此差别,中国的智能家居行业的兴盛,相信指日可待,低廉的成本,有机遇,有市场,如此大好的环境,我们的智能家居行业的发展也一定会为我们打造一个非常智能化的家居环境,并在国际竞争中也牢牢占据有利地位[4]。

1.5 本章小结

本章介绍了什么是智能家居,智能家居的产生背景和目前在中国的发展情况,还展望了智能家居系统的未来的发展前景。

第二章系统结构及工作原理

随着电子技术的发展、信息服务的普及,人们生活水平越来越高,人们的生活节奏越来越快,由此,基于GSM模块的远程家电控制应运而生!

2.1 无线远程家电控制的设计方案

2.1.1 控制终端实现方式

因为工作现场只限定在家庭里面,其控制器只需接收处理手机发来的开关信息和处理传感器采集到数据信息以决定是否需要向用户进行打电话报警,对数据的处理和实时功能要求都不高,如果用功能强大的台式机作为主控制器是一种浪费,而且安装也不方便,所以为了降低成本和控制功耗,本设计选择了单片机作为主控制器[5]。

2.1.2 控制系统软件设计

本课题选择用基于单片机的设计方案,通常不需要移植操作系统。而且系统的任务相对比较简单,在家庭环境下对实时性的需求也不高。所以采用C语言从系统底层开始直接编写控制程序就可以很好的达到要求。2.1.3 无线通信实现方式的选择

由于该课题的系统是对要实现远程控制继电器家电,对传输的信息量和传输的速度要求都不高,无线通信方式只要操作简单性能可高即可,因此无需使用3G网络。GSM (Global System for Mobile)属于第2代(2G)蜂窝移动通信技术。2代的说法是相对于应用于80年代的模拟蜂窝移动通信技术以及目前正逐渐进入商用的宽带CDMA技术。模拟蜂窝技术被称为一代移动通信技术,宽带CDMA技术被称为三代移动通信技术,即3G[6]。GSM 有以下特点:

GSM 是一个蜂窝网络,也就是说移动电话要连接到它能搜索到的最近的蜂窝单元区域。GSM网络运行在多个不同的无线电频率上。

蜂窝半径范围根据天线高度、增益和传播条件可以从百米以上至数十公里。实际使用的最长距离GSM规范支持到35公里。还有个扩展蜂窝的概念,蜂窝半径可以增加一倍甚至更多。

GSM性能稳定,抗干扰能力强,其网络覆盖面积是目前所有无线通信

方式中最大的,而且发短信价格便宜,是普通人都能承受的价格,通过点对点发短信进行远程控制家电,操作不复杂,即使从没接触过智能家居的人也能轻松操作,便于该系统的普及[7]。

2.2 系统的组成及功能介绍

本系统由单片机外围电路和GSM模块电路组成。单片机外围电路除了包括单片机正常工作所必须的元件外,还包括键盘、复位及继电器控制电路等,GSM模块电路由TC35及其外围电路组成。

在此以发光二极管的亮/灭来模拟家用电器的开/关作,此系统有两大功能:

用手机向TC35上的SIM卡发送启动/关闭发光二极管的信息,经单片机处理后,将正式启动/关闭发光二极管,当启动/关闭成功后,系统会向手机返回启动/关闭成功的信息。

当系统的红外装置检测到有人非法进入房子后,系统经GSM模块向事先设定的电话号码拨打电话,实现安防报警功能。

系统具体实现过程如图2-1所示:

图2-1 系统框图

2.3 本章小结

本章主要讲了无线远程家电控制的设计方案,控制终端选择基于单片机的实现方式,无线通信方式选择GSM模块,系统由时钟电路、红外传感器、按键、LCD显示模块、继电器家电、GSM模块和单片机构成。

第三章系统硬件设计

系统主要功能为:实现短消息的收发,根据接收到的短消息控制相应的模拟家电,实现对家用电器的远程控制。

它主要由热释人体红外传感器模块、家电控制模块、主控制器、液晶显示模块、GSM通信模块及电源模块等组成。热释人体红外传感器模块的作用是检测是否有人非法进入等信息,负责各类家电的开启与关闭本设计采用远程家电控制模块,主控制的作用是对传感器检测到的信息进行分析处理,判断是否要进行报警,若需要则进行报警,否则继续在主程序中循环,若用户发短信控制家电,主控制器需要解析短信并做相应的动作。测试系统和安装系统以及演示时使用液晶显示模块LCD12864,主控制器的报警通道为GSM通信模块,同时也是用户远程控制的通道,负责信息的接收和发送。通过这几个部分的协调工作,就完成了远程家电控制及防盗功能[8]。

当系统正常工作后,可以通过手机终端发送短信来操控家中电器运作,比如,下班前通过手机操控家中空调、电热水器、电饭煲的启动等,提高了时间利用率,还可以开启或者关闭防盗监控系统,来监测是否有小偷进入住宅,如果发生就会通过TC35无线通信模块自动拨打指定号码进行语音报警。

3.1 核心器件选型

3.1.1TC35模块

TC35是Siemens公司推出的新一代无线通信GSM模块。自带RS232通讯接口,可以方便地与PC机、单片机连机通讯。可以快速、安全、可靠地实现系统方案中的数据、语音传输、短消息服务(Short Message Service)和传真。TC35模块的工作电压为3.3—5.5V,可以工作在900MHz和1800MHz 两个频段,所在频段功耗分别为2w(900M)和1w(1800M)。

模块有AT命令集接口,支持文本和PDU模式的短消息、第三组的二类传真、以及2.4k,4.8k,9.6k的非透明模式。此外,该模块还具有电话簿功能、多方通话,漫游检测功能,常用工作模式有省电模式、IDLE、TALK等模式。通过独特的40引脚的ZIF连接器,实现电源连接、指令、数据、语音信号、及控制信号的双向传输。通过ZIF连接器及50Ω天线连接器,可分别连接SIM

卡支架和天线。

TC35模块主要由ZIF 连接器、GSM 射频模块、GSM 基带处理器、供电模块(ASIC)、天线接口、闪存等六部分组成。作为TC35的核心,基带处理器主要处理GSM 终端内的语音、数据信号,并涵盖了蜂窝射频设备中的所有的模拟和数字功能。在不需要额外硬件电路的前提下,可支持FR 、HR 和EFR 语音信道编码[9~10]。以下为TC35模块的接口设计。

由图3-1可以看出,TC35接口电路的设计并不复杂。在进行串口设计时,虽然单片机串口管脚的工作电平为TTL 电平,TC35模块串口管脚的工作电平却是CMOS 电平,但由于单片机的低电平和高电平的逻辑判断电平可以实现与TC35的管脚进行连接,因此单片机的串口线可直接与TC35模块串口进行连接。由于TC35模块的输入管脚需要分别通过10KΩ的电阻将其拉高,因此DTR0和RTS0这两个输出管脚需要接入两个10KΩ的电阻。TC35模块的工作状态控制管脚/IGT 也要通过一个电阻拉高,平时该管脚处于不工作状态,为高电平;另外工作状态控制管脚/IGT 还同时与单片机的一般I/O 端口进行连接,这样通过单片机来实现对TC35模块的工作状态的控制,当TC35模块工作时,需要单片机在该管脚送低电平。TC35模块用来指示GSM 模块的工作状态的是SYNC 管脚,为了便于指示其工作状态,通常会连接一个指示灯。

图3-1 TC-35_ZIF 管脚接口电路

3.1.2 SIM 卡电路

SIM 卡是一个装有微处理器的芯片卡,它的内部有5个模块,并且每个模

JP202

VBATT

块都对应一个功能:微处理器CPU (8位)、程序存储器ROM (3~8kbit )、工作存 储器RAM (6~16kbit )数据存储器EEPROM (128~256kbit )和串行通信单元。这5个模块被胶封在SIM 卡铜制接口后与普通IC 卡封装方式相同,SIM 卡的存储容量有8KB 、16KB 、32KB 、64KB 、甚至1MB 等,多为16KB 和32KB [11]。其接口示意图如图3-2所示:

图3-2 SIM 卡接口示意图

图3-2 所示的图为SIM 座接口电路图,由图可以看出SIM 座直接与TC35模块的ZIF 连接器对应的SIM 卡管脚进行连接,在需要的地方加了电容进行滤波处理。当SIM 座的管脚7与TC35模块的SIMDATA 进行连接时,则用来模拟SIM 卡插入的情况;当SIM 座的管脚7不与TC35模块的SIMDATA 进行连接时,则用来模拟SIM 卡没有插入的情况。图3-3为SIM 座接口电路。

图3-3 SIM 座接口电路图

3.2 单片机电源

3.2.1 电源模块电路图

单片机电源主要为整个系统提供5V工作电压,同时产生其他电路所需要的高电平,它由三端电源模块LM7805将外部双12V交流电源经整流后变成+12V 直流电源,最后转换为+5V。如图3-4所示:

图3-4 单片机电源模块

3.2.2 LM7805简介

LM78××系列是用在三端稳压集成电路作正电压输出时用到的器件,它采用TO- 220的标准封装。当稳压管温度过高时,稳压性能将变差,甚至损坏,因此在实际应用中,应在三端集成稳压电路上安装足够大的散热器。因为LM78××系列按照固定电压值来设计的,要想获得获得不同的电压和电流,就需要接入适当的外部器件。例如当制作中需要一个能输出1.5A以上电流的稳压电源,通常采用几块三端稳压电路并联起来,使其最大输出电流为N个 1.5A,但应用时需注意:并联使用的集成稳压电路应采用同一厂家、同一批号的产品,以保证参数的一致。LM7805表示输出电压为正5V,其极限输入电压是36V,最低输入电压为输出电压的3-4V以上。×78××系列集成稳压的三个引脚为:1脚为接地端,2脚为输入端,3脚为输出端,其管脚图如图3-5:

图3-5 LM7805管脚图

3.3 热释红外传感器

热释红外传感器主要是由一种高热电系数的材料,如锆钛酸铅系陶瓷、钽酸锂、硫酸三甘钛等制成尺寸为2*1mm的探测元件。在每个探测器内装入一个或两个探测元件,并将两个探测元件以反极性串联,以抑制由于自身温度升高而产生的干扰。由探测元件将探测并接收到的红外辐射转变成微弱的电压信号,经装在探头内的场效应管放大后向外输出。为了提高探测器的探测灵敏度以增大探测距离,一般在探测器的前方装设一个菲涅尔透镜,该透镜用透明塑料制成,将透镜的上、下两部分各分成若干等份,制成一种具有特殊光学系统的透镜,它和放大电路相配合,可将信号放大70分贝以上,这样就可以测出10~20米范围内人的行动。

菲涅尔透镜利用透镜的特殊光学原理,在探测器前方产生一个交替变化的“盲区”和“高灵敏区”,以提高它的探测接收灵敏度。当有人从透镜前走过时,人体发出的红外线就不断地交替从“盲区”进入“高灵敏区”,这样就使接收到的红外信号以忽强忽弱的脉冲形式输入,从而强其能量幅度。

人体辐射的红外线中心波长为9~10--um,而探测元件的波长灵敏度在0.2~20--um范围内几乎稳定不变。在传感器顶端开设了一个装有滤光镜片的窗口,这个滤光片可通过光的波长范围为7~10--um,正好适合于人体红外辐射的探测,而对其它波长的红外线由滤光片予以吸收,这样便形成了一种专门用作探测人体辐射的红外线传感器[12]。

热释红外传感器有诸如本身器件功耗很小,本身不发任何类型的辐射,有较好的隐蔽性,价格便宜等一系列优点。但是它也存在一些缺点,如对各种热源、

光源很敏感,容易因起误报警;环境温度和人体温度接近时,探测和灵敏度明显下降,有时造成短时失灵;被动红外穿透力差,人体的红外辐射容易被遮挡,不易被探头接收。

3.4 时钟电路

DS1302 是美国DALLAS公司推出的一种高性能、低功耗、带RAM的实时时钟电路,它可以对年、月、日、周日、时、分、秒进行计时,具有闰年补偿功能,工作电压为2.5V~5.5V。采用三线接口与CPU进行同步通信,并可采用突发方式一次传送多个字节的时钟信号或RAM数据。DS1302内部有一个31×8的用于临时性存放数据的RAM寄存器。DS1302是DS1202的升级产品,与DS1202兼容,但增加了主电源/后备电源双电源引脚,同时提供了对后备电源进行涓细电流充电的能力。

DS1302 的引脚排列,其中Vcc1为后备电源,VCC2为主电源。在主电源关闭的情况下,也能保持时钟的连续运行。DS1302由Vcc1或Vcc2两者中的较大者供电。当Vcc2大于Vcc1+0.2V时,Vcc2给DS1302供电。当Vcc2小于Vcc1时,DS1302由Vcc1供电。X1和X2是振荡源,外接32.768kHz晶振。RST是复位/片选线,通过把RST输入驱动置高电平来启动所有的数据传送。RST输入有两种功能:首先,RST接通控制逻辑,允许地址/命令序列送入移位寄存器;其次,RST提供终止单字节或多字节数据传送的方法。当RST为高电平时,所有的数据传送被初始化,允许对DS1302进行操作。如果在传送过程中RST置为低电平,则会终止此次数据传送,I/O引脚变为高阻态。上电运行时,在Vcc>2.0V之前,RST必须保持低电平。只有在SCLK为低电平时,才能将RST 置为高电平。I/O为串行数据输入输出端(双向),后面有详细说明。SCLK为时钟输入端。图3-6为DS1302的引脚功能图、图3-7为引脚接线图:

图3-6 DS1302引脚功能图

图3-7 引脚接线图

DS1302 的控制字如表1所示。控制字节的最高有效位(位7)必须是逻辑1,如果它为0,则不能把数据写入DS1302中,位6如果为0,则表示存取日历时钟数据,为1表示存取RAM数据;位5至位1指示操作单元的地址;最低有效位(位0)如为0表示要进行写操作,为1表示进行读操作,控制字节总是从最低位开始输出。

表1 DS1302的控制字节

3.5 单片机模块的设计

STC12C5A60S2是STC生产的单时钟/机器周期(1T)的单片机,是高速/低功耗/超强抗干扰的新一代8051单片机,指令代码完全兼容传统8051,但速度快8-12倍。内部集成MAX810专用复位电路,2路PWM,8路高速10位A/D转换(250K/S),针对电机控制,强干扰场合。片上Flash允许程序存储器在系统可编程,亦适于常规编程器。STC5A60S2具有以下标准功能:8k字节Flash,1024字节RAM,32 位I/O 口线,看门狗定时器,2 个数据指针,三个16 位定时器/计数器,一个6向量2级中断结构,全双工串行口,片内晶振及时钟电路。另外STC12C5A60AD/S2系列带A/D转换的单片机的A/D转换口在P1口,有8路10位高速A/D转换器,速度可达到250KHz(25万次/秒)。8路电压输入型A/D,可做温度检测、电池电压检测、按键扫描、频谱检测等。上电复位后P1口为弱上拉型IO口,用户可以通过软件设置将8路中的任何一路设置为A/D转换,不须作为A/D使用的口可继续作为IO口使用[13]。

掉电保护方式下,RAM内容被保存,振荡器被冻结,单片机一切工作停止,直到下一个中断或硬件复位为止。单片机作为主控单元,在系统中起着核心作用,在本系统中单片机主要控制TC35模块的启动时序、AT指令的发送、数据接收和继电器的输入电平。单片机通过串口与TC35模块通信,包括传送命令和传输数据,通过正确的AT指令对TC35模块进行初始化和通信数据的接收发送。系统上电以后,首先由单片机控制启动TC35,若SIM卡正确安装,则控制板上的LED会快速闪烁,反之会慢慢闪烁。然后由单片机控制TC35完成模块的初始化。当有新短消息到达时,由TC35模块向单片机发送指令,单片机读取短信内容,并对其进行解码,并根据短信内容控制I/O口输出高低电平,控制继电器动作,完成对家用电器开启与关闭的控制,然后重复上述过程。

图3-8 控制模块接口

3.6 LCD12864显示电路

带中文字库的12864是一种内部含有国标一级、二级简体中文字库的点阵图形,具有4位/8位并行、2线或3线串行三种接口方式的液晶显示模块。它在同等价位的液晶显示模块中优势明显,具有128×64的显示分辨率,16*16点阵汉字内置8192个,16*8点ASCII字符集有128个,基本上能满足日常的显示需求。该模块一屏可以显示32个16*16点阵汉字,也能显示简单的图形,可以构成全中文人机交互图形界面,而且同图形点阵液晶显示模块相比,其功耗更低、硬件电路更简单,价格也更便宜。该模块可分串口、并口通讯方式,本系统采用串口方式通讯。如图3-9所示:

基本特性:(1)、低电源电压(VDD:+3.0--+5.5V)(2)、显示分辨率:128×64点(3)、内置汉字字库,提供8192个16×16点阵汉字(简繁体可选)(4)、内置128个16×8点阵字符(5)、2MHZ时钟频率(6)、显示方式:STN、半透、正显(7)、驱动方式:1/32DUTY,1/5BIAS(8)、视角方向:6点(9)、背光方式:侧部高亮白色LED,功耗仅为普通LED的1/5—1/10(10)、通讯方式:串行、并口可选(11)、内置DC-DC转换电路,无需外加负压(12)、无需片选信号,简化软

件设计(13)、工作温度: 0℃ - +55℃ ,存储温度: -20℃ - +60℃。

家用电器智能(远程)红外遥控器

家用电器智能(远程)红外遥控器 原文来自ELECTRONICS, VOL. 14, NO. 2, DECEMBER 2010 Infrared Transceiver for Home Automation 摘要:大多数家用电器都具有内置红外接收装置,当试图将家中所有的此类设备整合到一个控制系统中时,我们需要用另一个智能红外遥控器替代原有的遥控器,本文提出了一种USB接口的智能红外遥控器解决方案,该设备分成接收和发射两部分,接收部分记录并处理原遥控器的指令,发射部分代替原来的控制器,向家用电器发出来自计算机或者远程网络的指令,解决了家中无人时对设备简单有效的控制。 关键词:红外通讯,远程控制,智能家居 I. 引入 智能家居是指将家中所有的或部分的设备用一个独特的系统连接起来,并提供对每个设备进行自动智能控制的家居系统。实现智能家居的初衷是多方面的,如:家庭财产安全,节能环保,无人时设备控制等等,其原始出发点是处于安全的考虑,因此报警装置,拨打指定电话,模拟家中有人(如:百叶窗定时升起或落下,灯光,音响,视频设备指定

时间的开启或关闭)被开发出来。而如今,又增加了空调的控制,自动浇花功能,宠物喂食功能,车库门的自动控制,入户门的自动开启。所有这些系统可通过有线或无线的方式解决。 大多数家用电器中均内置红外远程接收器,因此,可通过简易整合实现家用电器的智能控制。本文提出一种解决方案,用一个USB接口的智能红外遥控器,该设备分成接收和发射两部分,接收部分记录并处理原遥控器的指令,发射部分代替原来的控制器,向家用电器发出来自计算机或者远程网络的指令,解决了家中无人时对设备简单有效的控制。 II.遥控设备的红外通讯 红外通讯是一种无线通讯技术,需要通讯双方具有光可视性,即发射器和接收器之间没有障碍物阻隔,具有可视性。这种通讯技术,常在较短距离范围内适用,特别是在一个房间内比较适合。家电设备的开发商们开发使用了不同种类的红外通讯和远程控制协议。所有的红外通讯和远程控制协议均使用数字化调制方式,信号载波频率不同,但多数(90%)的频率为38KHz。 对家庭音视频设备而言,大多数红外通讯协议是采用Philips RC-5 (欧美) and NEC协议(日本),Philips RC-5协

智能小区安防系统毕业设计

智能小区安防系统毕业 设计

摘要 随着生活水平的不断提高,人们对居住环境的要求也大大提高,对信息服务和安全防范的要求尤为突出.如何利用计算机和通信技术在智能化小区家庭智能管理系统中,对住户家庭火灾、入室盗窃等警情的实时监控,住宅内出入权限的控制以及建筑物内实时的图像监控已经成为信息产业的热点技术。 安全防范系统作为建筑智能化系统中楼宇自动化系统的重要组成部分.。在智能建筑中,安全防范系统综合运用了电子信息技术,现代通信技术和计算机网络技术等,构成一个先进、可靠、经济、配套的安全技术防范体系。安全防范系统中的安全性、灵活性以及信息化、智能化、现代化是系统关键所在。其中的视频监控系统、防盗报警系统、门禁系统正是安全防范系统技术关键所在。 为了适应社会的需要为此,本文在研究分析了当前国际流行的现场总线技术以及BACnet数据通讯协议的基础上,设计了一种设备简单,成本低廉,便于维护经济型智能建筑家庭管理系统,能有效地实现防盗、防灾、自动报警和远程监控等功能。利用单片机进行实时采集,并将采集的数据通过串行口传给PC机,PC 机完成数据的运算、存储、和打印。 关键词:智能建筑安全防范系统BACnet通讯协议c#语言

目录 第一章引言 (3) 1.1 课题背景 (3) 1.2 研究目标 (4) 1.3 国内外发展情况比较 (5) 1.3.1国外的发展动态及其趋势 (5) 1.3.2国内的发展动态及其趋势 (5) 1.4 本文所做的工作 (6) 第二章智能建筑安全防范系统概述 (7) 2.1 基本概念和定义 (7) 2.1.1 智能化建筑概述 (7) 2.1.2 智能化建筑的关键技术 (8) 2.1.3 安全防范系统概述 (8) 2.2智能建筑安全防范系统相关技术与协议 (8) 2.2. 1 BACnet数据通信协议 (9) 2.2. 2 智能建筑中现场总线技术 (11) 2.2. 3 控制网络与信息网络的集成 (11) 第三章智能建筑安全防范系统设计 (13) 3.1 安全防范系统的体系结构 (13) 3.1.1 安全防范系统的构成 (13) 3.1.2 安全防范系统按功能分类 (14) 3.2 安全防范系统设计 (15) 3.2. 1 安全防范系统架构设计 (15) 3.2. 2 防盗报警系统 (16) 3.2. 3 门禁系统 (17) 3.2. 4 监控系统 (19) 第四章安全防范系统系统实现 (21) 4.1系统开发环境 (21)

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

CPU选用Atmega128单片机,它是基于AVR RISC结构的8位低功耗CMOS微处理器,具 有性价比高、功耗小、可靠性高等特点。短信收发模块选择厦门桑荣公司的Saro310GSM Modem.传感器选择香港嘉永公司的SS-168烟感探测报警器、HD-111家用CO探测报警器。它们在检测到危险信号时输出开关量信号,能及时准确地向CPU发出报警信号。LCD显示 模块选用LCD12864带中文字符型液晶显示屏,它自带汉字字库,只用查询中文字库表便 能实现LCD的中文显示,占用CPU管脚少,只需三个管脚便能完成通讯和控制。 图2系统主要模块原理图。 键盘模块采用了一个4×4的小键盘。开关驱动模块实现弱电对强电的控制。因为本系 统中有较大功率电器,在启动时电流会较大,可能会达到10A,因此采用了2JB0.5-1型固 态继电器。时钟模块选用DS1302时钟芯片,为CPU提供实时时钟。它采用串行数据传输,可为掉电保护电源提供可编程的充电功能,并且可以关闭充电功能,编程简单,功耗小。无线收发模块选用超外差双向无线接收模块JL-RT01A.电源模块由插头引入220V交流电源,

家电远程控制系统.doc

1 绪论 1.1 家电远程控制系统的需求 随着时代的进步,电话的使用越来越普遍,电话网络几乎遍及每一个角落,利用现有电话线路实现远端控制是一种极为方便、投资最省、开发周期最短的方案,同时又具有很高的可靠性以及线路免维护等优点,目前人们对家电的选择和使用,己经从只关心家电的单项功能转向追求家电品位和控制的便捷性,信息技术和网络化技术的发展,为家用电器的远程控制提供了可能。将信息技术与家电控制技术相融合,在更大程度上实现家庭生活的信息化和自动化,满足人们舒适、高节奏的生活需要[1]。 另外,中国现在已经成为世界上家电生产和出口的大国,国内传统家电市场日趋饱和,对外出口家电也急需升级换代,中国主要的家电生产商在传统家电降价“大比拼”的同时,开始了数字化家电研究开发的角逐。然而,目前信息家电的发展并不乐观。首先是价格问题。信息家电必须迈过价格这道门槛,才能为更多的家庭所接受。其次是是否实用。消费者不会在意你用的是什么样的技术,而只会在意你的产品是否有用,是否好用[2]。 正是基于对这两点的考虑,家电远程控制系统应该是一套低成本、人性化、通用化的设备。 1.2发展现状 近几年,随着经济日益腾飞,人们对生活水平的要求也越来越高,“智能家居”这个概念也逐渐被大众接受。一些对科技发展动向和市场趋势敏感的科研机构和有实力的公司,已经看到这个市场的广阔前景,意识到这是一个难得的机遇,开始或已经研究和开发相关系统和产品,并作了先期的部署和规划。家电远程控制系统是智能家居系统的重要组成和支持部分,代表家庭智能化的发展方向。 1.3本文所要实现的内容 本文介绍了一种基于AT89S51单片机的家用电器电话遥控装置,该装置使用现有电话线来传送遥控命令,利用普通电话机作为遥控命令生成和发送装置,我们只要装置接收端的电路,把它接在现有的电话线路中,那么就可以在任何地方,任何一部电

智能安防报警系统设计

中国地质大学(武汉)远程与继续教育学院 本科毕业论文(设计)指导教师指导意见表 学生姓名:学号:专业:计算机科学与技术 毕业设计(论文)题目:智能安防报警系统

中国地质大学(武汉)远程与继续教育学院 本科毕业设计(论文)评阅教师评阅意见表 学生姓名:学号:专业:计算机科学与技术 毕业设计(论文)题目:智能安防报警系统

论文原创性声明 本人郑重声明:本人所呈交的本科毕业论文《智能安防报警系统》,是本人在导师的指导下独立进行研究工作所取得的成果。论文中引用他人的文献、资料均已明确注出,论文中的结论和结果为本人独立完成,不包含他人成果及使用过的材料。对论文的完成提供过帮助的有关人员已在文中说明并致以谢意。 本人所呈交的本科毕业论文没有违反学术道德和学术规范,没有侵权行为,并愿意承担由此而产生的法律责任和法律后果。 论文作者(签字): 日期:2014年9月1日

摘要 智能安防系统由软硬件集成,实现布防、监测、自动报警的系统。当触发事件发生时,触发信号从触发器出发,经编码器后,送至计算机,计算机进行分析识别,进而根据程序设定启动相应的报警动作,并在日志中记录触发事件的时间,名称和处警动作,以备查用。 该智能安保报警系统采用客户机/服务器(C/S)型的MIS型架构,使用了多种技术,其中数据库技术是最主要的技术,主要涉及数据库接口的选择,接口与应用程序的联接,数据库数据的备份以及恢复。结构化查询语句是用到的主要的搜索技术,它具有可植入性,高性能,通用性,可与编程语言一同使用来完成查询任务。计算机的串并口技术是计算机集成系统的关键技术,串并口和通讯参数是设计的重点。有关触发器的性能和技术也是必须了解的。 关键词:1、智能 2、安防报警 3、C/S架构 4、数据库技术

智能小区安防系统毕业设计论文

引言 中国安居工程需要大力发展安全文明小区建设,严峻的社会治安形势,需要建立并完善安全文明小区防盗报警网络系统体系。如何解决在当前每个家庭经济承受能力有限的情况下,建设满足防范功能及可靠性需求的安全文明小区防范防盗报警网络系统,是当前急需解决的课题。本方案是在考虑以上因素的基础上,所设计的可行实施方案。 小区安全防范报警系统是智能小区实现安全管理的重要系统,主要包括防盗报警、煤气泄漏报警、消防报警等。小区管理极为重要的内容是确保住宅,住户安全,生活中,人人都可能出现一些意想不到的求助情况,现代居住的格局,邻里常年不来往已是常事,家庭生活稳密性、封闭,性越来越强。因此,小区安全防范及报警系统是具有先进的设计和设备,并为小区住户的安全提供保障的必要系统。 我国的安防自动报警控制系统经历了从无到有、从简单到复杂的发展过程,其智能化程度也越来越高。在小区内的每个住户单元安装一台报警主机,住户可选择安装在住户门口、窗户处安装声检、紧急求助,烟雾/煤气探头、瓦斯探头,等报警感知设备,报警主机通过总线与管理中心的电脑想连接,进行安防信息管理。如果发生盗贼闯入、抢劫、烟雾、燃汽泄露,声音过高等紧急事故,传感器就会立即获知并由报警系统即刻触发声光警报以有效恫吓企图行窃的盗贼;系统还会迅速向报警中心传送报警信息;报警中心接到警情后立即自动进行分辨处理,迅速识别判定警报类型、地点、用户,中心据此派出机动力量采取相应解救措施;系统具备24小时防破坏等并自我监视,一旦有任何被破坏的迹象也会即刻报警。总之,无论白天黑夜,你离家在外还是在家休息,电子保安时时刻刻保护的安全,这正是能为家人、家庭、财产所做的最有效的安全防盗保护措施。

基于单片机的家用电器电话远程控制系统

基于单片机的家用电器电话远程控制系统 现在才将早已过去的毕业设计的的论文放在这里,不是因为这篇论文有多么的了不起,只想把我曾经的一点关于大学最后奋斗的记忆留在这里,以示对那青春岁月的追逝,并以此为证;同时也为那些能够为了整好论文而不停"baidu"的后继者也借鉴,希望只做参考,切不可照搬,因为此文还有不完善的地方,寄望后人斧正。 基于单片机的家用电器电话远程控制系统 本文设计的是一种基于AT89C51单片机的远程电话控制系统。该系统是以AT89C51为核心、利用现有的个人通信终端,实现基于PLMN(陆基移动通信网)和PSTN(公用电话交换网)的电话远程控制系统。电话远程控制系统(ITRCS),以CCITT(国际电报电话咨询委员会)及我国标准共同规定的部分标准程控交换信令(DTMF双音多频信号,振铃信号,回铃音信号等)作为系统控制命令,以PLMN与PSTN通信网作为传输介质,使用者可以在远端利用固定电话或移动电话发送DTMF双音多频信号,实现对近端电器设备的实时远程控制。该电话远程控制系统不需进行专门的布线,不占用无线电频率资源,从而可避免电磁污染;且通过嵌入式的智能语音提示,突出的语音提示功能和密码控制系统,可使操作者根据各种提示音及时了解受控对象的有关信息。还可通过发出语音命令用电话远程控制多个受控对象,用户可以查询其状态,提供密码处理功能,只有输入正确的密码才能控制家电,从而提高了安全性。该系统设计实用,功能灵活多样,可靠性高,操作方便,可以广泛地应用于家庭或者其它场所的智能控制。 关键词AT89C51;远程电话控制;DTMF;智能家电 The Telephone Remote Control System for Household Electronic Appliance Base on The Microcontroller Abstract The article designed the remote telephone control system which based on microcontroller AT89C51. Basing on the PLMN and PSTN, the system which uses the core

智能化安防设计方案

正本 *******小区 智能化安防系统 设 计 方 案 秦皇岛****有限公司 ****年*月

工程概述 ******小区拟建设保安视频监控系统,以保证小区安全及智能化需求。 产品选型: 杭州海康威视及其他国内外知名品牌。 设计单位: 秦皇岛****有限公司 项目内容及目标 项目实施应实现的目标:为住宅小区实现一套先进、严密、实用、美观、性能稳定的监控系统。 1.1设计原则 衡量一个住宅小区智能化系统的成功与否,并非仅仅取决于智能化系统的多少、系统的先进性或集成度,而是取决于系统的设计和配置是否经济合理并且系统成功运行,系统的使用、管理和维护是否方便,系统或产品的技术是否成熟适用,换句话说,就是如何以最少的投入、最简便的实现途径来换取最大的功效。 为了实现上述目标,本设计始终遵循以下原则: 1、一次性 一次性完成****小区监控系统的总体规划与设计,并按计划实施。 2、安全性 整个建筑的各个智能化子系统应能二十四小时运转,系统的安全性、可靠性和容错能力必须予以高度重视。对各个子系统,以电源、系统备份等方面采取相应的容错措施。

3、标准性 本方案依照国家和地区的有关标准进行。确保系统的扩充性和扩展性,有利 于实现投资保障。 4、经济性 在标准化和结构化的前提下,达到到功能和经济的优化设计。 5、先进性 在满足用户现有需求的前提下,充分考虑各种智能化适应技术迅猛发展的趋势,不仅在技术上保持最先进和适度超前,而且更注重采用最先进的技术标准和 规范,以适应未来技术发展的趋势。 6、集成性和可扩展性 保证整个智能系统总体结构上的先进性和合理性,实现各个子系统的分散控制、集中统一式管理和监控;总体结构上具有可扩展性和兼容性,可以集成不同 生产厂商的不同类型的先进产品,使整个智能化系统可以随着技术的发展和进步,不断得到充实和提高。 7、开放型 在总体规划建筑智能系统方案以及进行设备和系统选型时,充分考虑各个子 系统之间的集成特性和信息自动化系统进入信息高速公路的可能性。 8、集散式 对于部分子系统要求具有一定的集散性,系统在一定地域范围内分散分布, 并且由相对独立的单元通过网络互相连接。每个单元可以独立完成局部的监控和 控制功能。中央监控单元实现集中管理功能。集散性体现一种容错能力,当网络 局部开路时,局部单元仍然可以继续工作。 9、用户至上 本方案以满足用户需求为目标,最大限度地满足用户提出的功能需求,确保

智能小区安防系统的设计毕业论文

毕业论文声明 本人郑重声明: 1.此毕业论文是本人在指导教师指导下独立进行研究取得的成果。除了特别加以标注地方外,本文不包含他人或其它机构已经发表或撰写过的研究成果。对本文研究做出重要贡献的个人与集体均已在文中作了明确标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 2.本人完全了解学校、学院有关保留、使用学位论文的规定,同意学校与学院保留并向国家有关部门或机构送交此论文的复印件和电子版,允许此文被查阅和借阅。本人授权大学学院可以将此文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本文。 3.若在大学学院毕业论文审查小组复审中,发现本文有抄袭,一切后果均由本人承担,与毕业论文指导老师无关。 4.本人所呈交的毕业论文,是在指导老师的指导下独立进行研究所取得的成果。论文中凡引用他人已经发布或未发表的成果、数据、观点等,均已明确注明出处。论文中已经注明引用的内容外,不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究成果做出重要贡献的个人和集体,均已在论文中已明确的方式标明。 学位论文作者(签名): 年月

2 西安航空学院毕业论文中文摘要关于毕业论文使用授权的声明 本人在指导老师的指导下所完成的论文及相关的资料(包括图纸、实验记录、原始数据、实物照片、图片、录音带、设计手稿等),知识产权归属华北电力大学。本人完全了解大学有关保存,使用毕业论文的规定。同意学校保存或向国家有关部门或机构送交论文的纸质版或电子版,允许论文被查阅或借阅。本人授权大学可以将本毕业论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用任何复制手段保存或编汇本毕业论文。如果发表相关成果,一定征得指导教师同意,且第一署名单位为大学。本人毕业后使用毕业论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时,第一署名单位仍然为大学。本人完全了解大学关于收集、保存、使用学位论文的规定,同意如下各项内容:按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版本;学校有权保存学位论文的印刷本和电子版,并采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保存或汇编本学位论文;学校有权提供目录检索以及提供本学位论文全文或者部分的阅览服务;学校有权按有关规定向国家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入学校有关数据库和收录到《中国学位论文全文数据库》进行信息服务。在不以赢利为目的的前提下,学校可以适当复制论文的部分或全部内容用于学术活动。 论文作者签名:日期: 指导教师签名:日期:

开题报告-基于单片机的家用电器远程控制系统设计(1)

枣庄学院 本科生毕业设计(论文)开题报告 题目:基于单片机的家用电器远程控制系统设计 姓名:赵建学号:201515310143 年级:2015级专业:机械设计制造及其自动化 指导教师:姓名缑亚楠职称讲师 学科机械工程 枣庄学院教务处制 2017年02月22日

说明 一、开题报告前的准备 毕业设计(论文)题目确定后,学生应尽快征求指导教师意见,讨论题意与整个毕业设计(论文)的工作计划,然后根据课题要求查阅、收集有关资料并编写研究提纲,主要由以下几个部分构成: 1.研究(或设计)的目的与意义。应说明此项研究(或设计)在生产实践上或对某些技术进行改革带来的经济与社会效益。有的课题过去曾进行过,但缺乏研究,现在可以在理论上做些探讨,说明其对科学发展的意义。 2.国内外同类研究(或同类设计)的概况综述。在广泛查阅有关文献后,对该类课题研究(或设计)已取得的成就与尚存在的问题进行简要综述,只对本人所承担的课题或设计部分的已有成果与存在问题有条理地进行阐述,并提出自己对一些问题的看法。 3.课题研究(或设计)的内容。要具体写出将在哪些方面开展研究,要重点突出。研究的主要内容应是物所能及、力所能及、能按时完成的,并要考虑与其它同学的互助、合作。 4.研究(或设计)方法。科学的研究方法或切合实际的具有新意的设计方法,是获得高质量研究成果或高水平设计成就的关键。因此,在开始实践前,学生必须熟悉研究(或设计)方法,以避免蛮干造成返工,或得不到成果,甚至于写不出毕业设计(论文)。 5.实施计划。要在研究提纲中按研究(或设计)内容落实具体时间与地点,有计划地进行工作。 二、开题报告 1.开题报告可在指导教师所在教研室或学院内举行,须适当请有关专家参加,指导教师必须参加。报告最迟在毕业(生产)实习前完成。 2.本表(页面:A4)在开题报告通过论证后填写,一式三份,本人、指导教师、所在学院(要原件)各一份。 三、注意事项 1.开题报告的撰写完成,意味着毕业设计(论文)工作已经开始,学生已对整个毕业设计(论文)工作有了周密的思考,是完成毕业设计(论文)关键的环节。在开题报告的编写中指导教师只可提示,不可包办代替。 2.无开题报告者不准申请答辩。

一种远程控制系统的设计与实现

一种远程控制系统的设计与实现 刘旭东 (长安大学信息工程学院陕西西安710064) 摘要:目前,随着计算机网络的广泛应用,无纸办公和远程办公是人们经常谈及的话题,为了实现计算机网络的这 种应用,方便人们工作,本文提出了一种远程控制系统。为了实现这个系统,首先从系统所要实现的功能着手,设计出该 系统的体系结构,并详细说明体系结构中各模块的主要功能;接着从通信效率和网络环境方面考虑,设计出适合于该系统 的通信协议;最后以流程图的方式详细说明系统软件的实现过程。 关键词:远程控制;软件;系统结构;通信协议 中图分类号: TP393.09 文献标识码: B 文章编号: 1004 373X (2005) 02 053 03 1 引言 随着计算机网络的飞速发展,人们可以很方便地从Internet上获取和自己工作生活密切相关的信息,世界也真正变成一个地球村,我们可以和世界上其他任何一个人通过计算机网络进行沟通,信息资源达到了高度的共享。从这一点得到启发,希望能够设计一个远程控制系统,通过他可以在家里控制办公室里的计算机。如果你是软件开发商,你的员工可以通过他在办公室里远程为客户配置系统、对产品进行维护,如果客户向你报告软件产品出现问题你可以远程对产品进行调试,最终解决问题。这样员工就不会因长期的劳苦奔波而抱怨,用户也不会因为你不能及时解决产品的问题而和你讨价还价,当然也为公司节约了人力和财力。下面详述该远程控制系统是如何实现的。 2 远程控制系统的体系结构设计 该远程控制系统由服务器端和客户端2个部分组成,客户端可以通过鼠标和键盘控制服务器端的计算机,同时还可以相互传输文件。其体系结构如图1所示,主要由安全性校验、屏幕控制、鼠标控制、键盘控制、命令控制、文件传输、端口设置等6个模块组成。下面具体说明各个模块的功能。 (1)安全性校验模块 从系统安全性方面考虑,目的是让客户端和服务器端建立可信联接,客户端要想完全控制服务器端的计算机,必须先通过服务器的验证取得服务器的信任。这样可以避免一些不怀好意的人通过客户端窃取服务器端计算机中有用的资料。

智能安防报警系统设计与实现..

目录 中文摘要 (2) 英文摘要 (3) 1 绪论 (4) 2 智能安防报警系统总体设计 (5) 2.1 系统硬件设计 (5) 2.2 系统软件设计 (6) 3 电话信号识别与电话接口电路 (8) 3.1 振铃检测电路 (8) 3.2 自动摘挂机电路 (9) 4 凌阳音频播放 (10) 4.1 凌阳音频压缩和输出介绍 (10) 4.2 凌阳语音播放编程步骤 (10) 5 DTMF收发器MT8888原理和应用 (16) 5.1 DTMF收发器MT8888简介 (16) 5.2 MT8888引脚排列与功能 (16) 5.3 MT8888的组成 (17) 5.4 MT8888的工作模式 (20) 5.5 MT8888的应用 (22) 5.5.1 与SPCE061A接口 (22) 5.5.2 MT8888初始化 (23) 5.5.3 DTMF信号发送 (24) 5.5.4 电话信号音检测 (25) 6 显示模块 (26) 6.1 凌阳显示模块简介 (26) 6.2 凌阳显示模块原理 (29) 6.3 凌阳显示模块应用 (30) 7 报警探测装置 (36) 结论 (38) 谢辞 (39) 参考文献 (40) 附录1 系统硬件电路图 (42) 附录2 源程序 (45)

智能安防报警系统设计与实现 摘要:本文系统的阐述了集防盗、防火和紧急呼救于一体,功能强大,适合于大众群体的智能安防报警系统的设计。本设计是专门为家庭用户设计的智能 安防报警系统,具有完善的门磁检测、烟雾检测、燃气检测和屏幕显示等 功能。本系统采用凌阳SPCE061A实验仪控制,当室内发生非法侵入时, 无线门磁探测器向系统发送报警信号,系统启动语音播放程序通过喇叭高 声播放预存的相应语音文件报警,实验仪上的LCD显示相应的警报类型, 同时通过MT8888启动拨号程序,拨打预存的电话号码并检测电话信号音, 反复拨打直至电话接通。电话接通后通过凌阳实验仪的另一路音频输出在 电话中播放预存的相应语音文件。当发生火情或燃气泄漏时,无线烟雾探 测器或燃气探测器向系统发送相应的报警信号,系统就会如上进行处理, 播放与之相应的语音文件。 关键词:SPCE061A;MT8888;DTMF;电话报警;LCD

(物联网)智能家居远程控制系统源程序最全版

(物联网)智能家居远程控制系统源程序

智能家居远程控制系统刘庆宇

;***************************************************** ;Filename:BSHB_1_0_2.ASM ;MCU:AT89S52OSC:6.0000MHz ;IC:MT8870ISD4002LM38674LS04ULN280324C02 ;Display:LED*4 ;Buildby:LiuQingYu ;Vision:V1.0.2 ;Date:2008-06-13 ;******************************************************** ;功能:利用电话线路,远程控制4组继电器的通断,控制电饭煲、电;暖风等家用电器。可以设定延时通断。恢复出厂设置时按住设 ;置按键按复位键即可恢复默认密码123456 ;默认开关状态为:关,延时为:无 ; ;如需改变等待振铃次数,请搜索“振铃检测程序”并进行修改。 ; ; ;寄存器组使用: ;00:主程序 ;01:显示子程序 ;****************************************** ;输入输出引脚定义 ;****************************************** ;MT8870:数据P0.0~P0.3 MT_INEQUP1 ;STD____INT0 ;ISD4002: ;ISDINT____INT1 MOSIBITP0.4 SSBITP0.5 SCLKBITP0.6 ;HD7279: DATBITP2.4 CSBITP3.5 CLKBITP3.6 ;24C02: SCLBITP1.6 SDABITP1.7 ;继电器(摘机电路): JDQKBITP1.4;低电平有效 ;继电器1(控制高压) JDQ0_DFBBITP0.0;电饭煲 JDQ1_DNFBITP0.1;电暖风 JDQ2_KTBITP0.2;空调

机械与动力工程毕业设计论文 智能住宅小区安防系统的设计论文

智能住宅小区安防系统的设计

本科毕业论文中文摘要 摘要 随着近几年来智能化行业的飞速发展,安防系统已由原来特殊待业,专门应用逐渐普及到各行各业。随着社会的不断发展,居家安全是人们安居乐业的基础,也是共建和谐社会的重要环节。尤其是比较分散、比较偏远、环境相对比较复杂的居民区,安全形势不容乐观,传统的门卫值班和保安巡逻等治安管理手段已经不能适应新形势下住宅安全保障的需要。因此,为了满足住宅小区用户安全和科学系统化管理的需要,以及为了对随时发生的情况进行全面、及时的了解和掌握,对意外情况能迅速做出正确判断,并给出正确、快速的指挥和处理。建立一个全天侯综合安防系统,由闭路电视监控系统、门禁管理系统、防盗报警系统、对讲系统、巡更系统等组成。闭路电视监控系统采用电视摄像等手段监视被保护对象;门禁系统用卡片、按键、电子门锁等装置控制出入口门的开关;防盗报警系统采用动物物体监测器,监测接近被保护对象的运动物体;对讲系统利用可视电话来辨别访客身份;巡更系统是在安保人员巡逻路线上设置发信器,以确认保安人员的巡视记录、时间等。并且安防系统要达到技术先进,经济实用,安全可靠,质量优良的要求。实现对住宅小区主要出入口及周界等重要区域的实时监控,达到维护社会治安和防止破坏的作用,及时地把一切可能发生的或即将发生的案件和险情的图像资料传送到监控中心,使监控中心的值班员可以把这些危害和隐患遏制在萌芽状态,杜绝财产损失、确保人员生命安全,对于构建安全、和谐的住宅小区具有十分重要的意义。 关键词:智能化,住宅小区,安防系统,和谐

Intelligent Security System Design of Residential Quarters ABSTRACT With the rapid development of the industry in recent years, intelligent, from a special security system has been looking for jobs, the increasing popularity of specialized applications to all walks of life. With the continuous development of society, home security is the basis for people to live and work, but also build a harmonious society important part. In particular, are more scattered, relatively remote, the environment is relatively complex and residential area, the security situation is not optimistic, the traditional guard duty and security patrol of public security management tools can not adapt to the new situation, residential security needs. Therefore, in order to meet the residential district user security and scientific and systematic management needs, and in order to right what happened at any time to conduct a comprehensive, timely understanding and grasp of the accident situation can quickly make the right judgments and gives a correct and fast command and processing. The establishment of an integrated security system, Howdy, from closed-circuit television monitoring systems, access control systems, anti-theft alarm system, intercom system, patrol system, etc.. Closed-circuit television surveillance system to monitor the use of TV cameras and other means to be protected object; access control system using cards, keys, electronic door locks and other devices controlled entrance doors; anti-theft alarm system adopts the animal objects, monitor, monitor movement of an object close to the protected object; intercom systems use video phone to identify a visitor; patrol system is a set of security personnel patrolling the route letter device to confirm that the inspection records of security personnel and time. And security systems to achieve technologically advanced, economical and practical, safe, reliable, excellent quality requirements. Keywords:Intelligent, residential quarters, security systems, and harmony

家电远程控制系统的设计

家电远程控制系统的设计 摘要:以单片机AT89S52做为主控制器,利用DTMF解码芯片MT8880对电话线上DTMF信号进行解码并交付单片机处理,然后通过控制继电器或者采用红外线的方式控制家电的开关工作。该系统具有振铃检测、电话自动拾机和挂机、密码验证、语音提示、继电器和红外线摇控等功能。该系统通过软件硬件整机测试,结果表明系统在工作过程中运行比较稳定,达到了预期的效果。 关键词:AT89S52;DTMF;MT8880;单片机 1引言 随着科技的进步以及对生活质量要求的不断提高,人们对家电的选择和使用,已经从只关心家电的单项功能转向追求家电的品位和控制的便捷性上来。本文设计的基于DTMF技术的家电远程控制系统,该系统采用电话网作为数据传输通道,由于利用电话网进行远程控制不需要专门布线,且不占用无线电频率资源,不受距离和环境影响,可跨省市、甚至跨越国家进行远程控制[1],因此是一种很有前景且低成本的家电远程控制方式。当我们出门在外忘记关电视或者空调,或者当我们下班后想提前打开家中的热水器时,只要利用身边的电话通过拨打家中的家电控制系统,然后根据系统的语音提示进行一步步的操作,就可以实现远程控制家电的目的。 2 系统硬件电路设计 该系统采用单片机AT89S52做为主控制器,采用ISD4003语音芯片做为语音录放芯片,采用MT8880解码芯片做为系统的DTMF(双音多频)解码芯片,采用MAX813L构成看门狗电路,因此硬件电路制作成本相当低廉。该系统采用电话网做为数据传输线路,同家用固定电话并联在一起但不影响电话机的正常使用。该系统具有振铃检测、电话自动拾机和挂机、密码验证、语音提示、继电器和红外线摇控等功能,使用起来相当方便。此系统硬件电路主要包括单片机电路、振铃检测电路、电话自动摘挂机电路、DTMF解码电路、语音电路、继电器和红外发射电路,系统的结构框图如图1所示。 图 1 系统结构框图 Fig.1 Block diagram of system

远程监控系统设计方案

远程监控系统设计方案一、概述 家庭监控的网络化、智能化、高清化已经是安防行业自我追求的另一高度。由于家庭监控的智能化依赖于网络技术与高清技术的发展,网络低速曾经阻碍了家庭安防的发展。但4G 网络的到来,为监控行业打开了新的局面,也为家庭安防实现一个阶段性发展,必然也将推动家庭网络监控的全面覆盖。 各地虐童案例、非法入侵、入室盗窃等事故的频频发生,自身安全和家庭财产成为民众关心的社会话题。这些恶性事件提高了民众对安全的防范意识。在众多智能家居系统中,家庭监控已经成为其中的一员了。看孩子、看父母、防保姆、防小偷…… 家庭监控俨然成为了家庭安全保障的得力智能助手。网络技术的普及也让众多不懂监控技术的大众能够安装和使用监控设备。技术人员不必亲自到场解决各种问题,只需要在网络进行指导就行。通过安装一套远程视频监控系统,就可以解除您的后顾之忧。在上班或出差时,您可以随时通过电脑或手机查看家中即时的实时影像,及时与家人面对面地沟通,了解家庭情况。 家庭安防监控系统主要是通过远程安防监控器,实现对家庭智能化系统中各种与信息相关的通讯设备、家用电器和家庭保安装置等进行集中的或异地的控制和家庭事务管理,实现对家庭中重要设备进行远程信息查询、安防报警、远程监控等功能。 二、系统设计目标 在进行家庭监控系统设计时,根据用户的实际需求,从架构合理、安全可靠、产品主流、低成本、安装简便为出发点,注重用户体验并为用户提供先进、安全、高效的系统解决方案。 三、系统设计原则与依据 1、设计原则 本系统是以孩子、老人的安全和财产安全为主,本着美观大方的理念,在孩子的卧室、老人的卧室、主要活动场所(客厅、阳台)、门口等安装监控摄像机,摄像机的图像通过视频线缆传送到监控主机上,设置好路由器将视频图像通过ADSL传送出去。在此方案设计中,以下原则贯穿于设计工作中的全部过程: (1)可靠性原则 (2)实时准确的原则 (3)先进性与实用性相结合的原则 (4)灵活扩展原则 (5)便于维护原则 (6)安全性原则 四、总体设计 1、需求分析 大部分家庭的监控面积在70㎡至200㎡之间,在视频监控方面投入不会太多,因此家庭网络视频监控系统还是以经济性为主,实现现场监视、记录、查询、报警等功能即可。要求价格实惠、功能适中,性能稳定可靠、无需专人管理、安装方便、使用简单、图像清晰,而且占用带宽低。

三层别墅智能家居系统设计

别墅三层智能家居系统规划有可视对讲门禁系统、远程访问控制系统、定时控制系统、远程监控及安防报警系统、灯光控制系统、家电控制系统等六大子系统。下面为大家进行详细的说明下如何进行设计: (一)、可视对讲门禁系统 访客来访,您在家时的情境 (1)访客可直接透过别墅门口机呼叫室内机做可视对讲,确认访客身份开门。 (2)当呼叫时,您不在室内主机旁,您不用再急急忙忙地跑到对讲管理主机接听,只要拿起家用的电信分机即可与来访客人对讲/开门。 (3)您也可以使用室内对讲分机,做访客呼叫对讲/开门。 (4)您也可以拿起专用的遥控器控制开门。 访客来访,您不在家时的情境 (1)当您外出时,可于智能控制管理主机设定外出转接,当客人来访时,系统会作呼叫转移,您可以用手机与来访客作对讲。 (2)若是您的家人忘了带锁匙时,可直接于手机上透过3G网络做远程控制开门。或者使用短消息发送关键词密码方式,经系统辨识确认后,也可以开门。

(3)当您外出时,可于智能控制管理主机设定外出转接,当客人来访时,系统会作呼叫转移,您可以直接用手机与门口访客做对讲。 主人回到家时的情境 (1)主人回家时,可直接在门口机使用密码/感应卡刷卡等方式做开门,或透过指纹锁作指纹辨识后开门。 (2)主人回家时,透过门口机可做身分识别,做不同的欢迎回家情景模式,如播放不同类型的背景音乐;连动不同的场景模式作灯光照明等。 (3)您也可以安装人脸辨识设备做身分辨识后开门,让重要的门禁系统更加安全与智慧。此外,更可以依身分做进门后的各种不同场景模式,如:结合背景音乐做不同的音乐拨放、开灯、开电视、控制智能插座等等,让居家生活更佳个性化。 (二)、远程访问控制系统 透过手持装置APP软件做远程控制

安防系统课程设计

摘要 在当代信息化时代的大背景下,各种以电流、无线电为载体的信息充斥着我们的生活。人们对自己生活工作的环境的要求更高。 在智能化的系统中,视频传输和安防的优化占有重要的环节。人们对安全性、舒适性的要求更加苛刻。随之而来的智能化更加先进,更多的安全防范设施被开发出来。安全防范系统日益成熟,本次课程设计就以智能安全为出发点,基于视频传输技术上为某一商业楼进行系统设计和平面布置。 安防是建筑中各种监控设备作用的集合,其中的控制和优化就是这次设计的重点。 关键词:安全防范摄像机监控视频传输防盗报警系统设计

目录 摘要.......................................... I 1.前言. (1) 1.1设计依据 (1) 1.2设计的目的和意义 (2) 1.3安防系统概述 (2) 2设计工程概览 (4) 2.1工程概况 (4) 2.2设计的范畴 (4) 3.设计系统介绍 (5) 3.1监控子系统 (5) 3.2防盗报警子系统 (6) 3.3出入口控制系统 (6) 4设备的选型 (8) 4.1系统硬件选型原则 (8) 4.2防盗子系统硬件选型 (9) 4.3报警探测器的选择 (10) 5设备清单及算量 (14) 6结束语 (16)

参考文献 (17) 附录 (18)

1.前言 1.1设计依据 《智能建筑设计标准》 GB50314-2006 《侵报警系统工程设计规范》 GB50394-2007 《安全防范工程程序与要求》 GA/T 75-94 《安全防范工程技术规范》 GB 50348-2004 《视频安防监控系统技术要求》 GA/T 367-2001 《视频安防监控系统工程设计规范》 GB50395-2007 《出入口控制系统技术要求》 GA/T 394-2002 《出入口控制系统工程设计规范》 GB50396-2007 《中华人民共和国公共安全行业标准》 GA 38-92 《民用闭路监视电视系统工程技术规范》 GB 50198-94 《公共场所监视电视系统设计规范》 DBJ 08~16-90 《工业电视系统工程设计规范》GBJ 115-87 《有线电视系统工程技术规范》 GB 50200-94 《30MHZ-1GHz声音和电视信号的电缆分配系统》 GB 6510-96 《建筑设计防火规范》GBJ 16-87 《商用建筑电气设计规范》 JGJ/T 16-92 《高层民用建筑设计防火规范》(2001年版) GB 50045-95 《电子计算机机房设计规范》 GB 50174-93 《通信系统机房设计》GBKJ-90 《报警系统电源装置、测试方法和性能规范》 GB/T 15408-94 《防盗报警控制器通用技术条件》 GB 12663-90

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