“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灯光控制系统
室内照明设备分布图
例如，位置相邻的光源作为一处照明设备单元的话，多灯灯柱上的多盏灯可视为是一处照明设备单元，位置较远的壁灯，各自划分为一处照明设备单元，位置相近的壁灯可以几盏划分为一单元。
单元的划分可视室内照明设备实际位置进行划分，在为用户设计照明设备安放位置时就需划分好照明设备单元。
2.2.2
2、用户选择“模式选择——区域照明模式”功能，并选择区域。
3、用户通过在界面上点击照明模式的选项进行选择。
备注
注1：室内各个区域，在为家庭布设本系统时已作好缺省划分。通过将若干照明设备单元划分为一个区域实现；后期，用户可根据自己的需要将若干照明设备单元归为“一区域”。
注2：选择照明模式是对选定范围内的所有光源单元是否工作发出单独的指令。各个单元之间工作与否互不影响；对各个单元发出的指令互不影响。
注2：通过对光源单元两端的电压大小进行调节，达到控制单独一光源单元功率大小的调节。
用例编号
2
用例名称
区域照明模式选择
用例概述
用户通过界面选择“远程控制模式”中的“模式选择——区域照明模式”模块，再进行照明模式选择。
参与者
用户
次参与者
无
前置条件
用户选择“远程控制模式”；用例4未进行。
后置条件
无
事件流
1、用户选择系统“远程控制模式”。
指令表现为控制对应的照明设备单元中，各个光源单元的工作与否、工作时功率大小。
2.3.4
综上可得以下数据处理思路：（数据流图）
3、
3.1
3.1.1
实现对家中的所有接入家庭电路中的照明设备（不包括手电筒等自身提供电力的照明设备）的智能控制。
包括电气系统的自身智能化和用户控制的方便化两方面。
智能家居实课程设计
智能家居实课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解智能家居的定义、原理及其在生活中的应用。
2. 学生掌握基本的电路知识，了解传感器、控制器等智能家居组件的工作原理。
3. 学生了解程序设计的基本概念，能够运用编程语言对智能家居设备进行简单控制。
技能目标：1. 学生能够运用所学的电路知识，搭建简单的智能家居电路。
2. 学生能够运用编程语言，编写简单的控制程序，实现对智能家居设备的控制。
3. 学生具备团队协作能力，能够在小组合作中共同完成智能家居项目的设计与实施。
情感态度价值观目标：1. 学生对智能家居技术产生兴趣，培养创新意识和探索精神。
2. 学生认识到智能家居技术在实际生活中的应用价值，关注科技发展对社会生活的影响。
3. 学生在实践过程中，养成勤于思考、动手操作的良好习惯，增强自信心和成就感。
课程性质：本课程为实践性课程，结合理论知识与动手操作，旨在培养学生的实际操作能力和团队协作能力。
学生特点：学生为初中生，具备一定的电路知识和编程基础，好奇心强，喜欢动手实践。
教学要求：教师需引导学生将理论知识与实际操作相结合，注重培养学生的动手能力、创新意识和团队协作能力。
通过课程学习，使学生能够将所学知识运用到实际生活中，解决实际问题。
教学过程中，将课程目标分解为具体的学习成果，以便于教学设计和评估。
二、教学内容1. 理论知识：- 智能家居的定义、原理及分类- 常用传感器、控制器的工作原理与应用- 简单电路知识及电路图的识别- 编程语言基础（如：Scratch、Python等）2. 实践操作：- 智能家居设备的搭建与连接- 编程控制智能家居设备（如：灯光、温度控制等）- 小组项目：设计并实现一个简单的智能家居系统3. 教学大纲：- 第一周：智能家居概念、原理及分类学习，认识传感器、控制器等组件- 第二周：电路知识学习，动手搭建简单电路- 第三周：编程语言学习，掌握基本编程概念- 第四周：编程控制智能家居设备，小组项目设计及实施- 第五周：小组项目展示与评价，总结与反思教学内容安排与进度依据教材相关章节，确保学生能够循序渐进地掌握智能家居相关知识。
智能家居课程设计
智能家居 课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生了解智能家居的定义、发展历程及在我国的应用现状；2. 掌握智能家居系统中常见的硬件设备、传感器及其工作原理；3. 理解智能家居系统的网络架构和通信协议。
技能目标：1. 培养学生运用编程语言对智能家居设备进行控制的能力；2. 培养学生运用传感器收集数据，对智能家居系统进行优化和改进的能力；3. 培养学生团队协作、沟通表达及解决问题的能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对智能家居技术的兴趣和热情，激发其创新精神；2. 培养学生关注智能家居产业发展，认识到科技对生活的改变；3. 培养学生养成安全、环保、节能的生活习惯，树立正确的价值观。
课程性质：本课程为实践性较强的课程，结合理论教学和实际操作，旨在培养学生的动手能力、创新思维和团队协作能力。
学生特点：六年级学生对新鲜事物充满好奇，具备一定的信息技术基础，善于合作与交流，但需加强对理论知识的学习和运用。
教学要求：注重理论与实践相结合，以学生为主体，充分调动学生的积极性和主动性，注重培养学生的实际操作能力和解决问题的能力。
在教学过程中，将课程目标分解为具体的学习成果，便于教学设计和评估。
二、教学内容1. 智能家居概述- 定义与分类- 发展历程- 我国智能家居应用现状2. 智能家居硬件设备- 常见硬件设备及其功能- 传感器工作原理与应用- 设备间的通信方式3. 智能家居系统网络架构- 系统架构设计- 常用通信协议- 网络安全与隐私保护4. 编程控制智能家居设备- 编程语言基础- 设备控制方法- 实际操作案例5. 传感器数据采集与处理- 数据采集方法- 数据处理与分析- 实际应用案例6. 智能家居系统优化与改进- 系统性能评估- 优化策略与方法- 创新设计实践教学内容安排与进度：第一课时：智能家居概述第二课时：智能家居硬件设备第三课时：智能家居系统网络架构第四课时：编程控制智能家居设备第五课时：传感器数据采集与处理第六课时：智能家居系统优化与改进教材章节关联：本教学内容与教材中“智能家居技术与应用”章节相关，涵盖了该章节的主要知识点，旨在帮助学生系统地了解和掌握智能家居技术。
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灯光控制系统.智能家居班方东乾广工计算机11级软件4目录- 3 -1、引言- 3 -1.1、工程背景- 3 -1.2、工程可行性- 3 -1.3、工程目地及意义- 4 -2、任务概述- 4 -2.1、系统定义- 4 -、自动感知2.1.1- 4 -、智能分析2.1.2- 4 -2.1.3、智能决策- 4 -2.1.4、远程控制- 4 -2.1.5、电源控制- 5 -2.2、术语定义：- 5 -、照明设备单元2.2.1- 5 -、光源单元2.2.2- 5 -2.2.3、照明模式- 6 -2.3、数据描述：- 6 -2.3.1、物理信号- 6 -、数字信号2.3.2- 6 -2.3.3、指令- 6 -2.3.4、数据处理过程- 7 -、需求分析3- 7 -3.1、功能需求- 7 -、业务需求3.1.1- 7 -3.1.2、用户需求- 8 -3.1.3、系统需求- 10 -3.1.4、用例图及说明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- 19 -4.2、系统业务流程图- 21 -4.2.1、系统总体业务- 21 -4.2.2、远程控制业务- 21 -4.3、功能点概述及需求实现设计- 22 -4.3.1、程序界面样例- 22 -4.3.2、账号、密码管理- 24 -4.3.3、网络连接、传输- 24 -4.3.4、指令序列生成及管理- 24 -4.3.5、系统算法- 24 -4.3.6、功能点及需求对应表- 24 -4.3.7、功能模块图及系统结构图- 25 -4.4、开发环境、使用技术、开发模式- 25 -5、详细设计- 26 -5.1、功能点实现设计- 26 -5.1.1、账号、密码管理- 26 -5.1.2、网络连接- 26 -5.1.3、指令序列生成及管理- 27 -5.1.4、系统算法- 27 -5.2、数据结构设计- 30 -5.2.1、单一指令数据结构- 30 -5.2.2、指令序列数据结构- 31 -5.3、工程开发计划- 32 -5.4、课程设计总结- 32 -班方东乾级软件4广工计算机111、引言1.1、工程背景随着都市生活地节奏加快，人们将越来越多地精力放在工作、养家上，而对于生活中地细节则越来越无暇顾及，因此，生活用品（如家电）地智能化、“去人工化”就显得尤为重要.而随着物联网技术地兴起，家居智能化控制地呼声也越来越高.智能化管理，不只是便捷，更重要地一点在于通过对家电耗电量地合理管理，降低家庭家电系统地耗电量.结合传感器技术与智能化算法，通过对物理信息地感应做出正确地选择，就是本工程这对目前地社会现状和技术背景所定下地功能设计方向.1.2、工程可行性本系统功能实现，以物联网传感技术及智能化算法为基础.根据目前本领域技术地发展，本工程实现可能性较大.目前市场智能化控制设备良莠不齐，本工程推广渠道较广.综合上所述，本工程可行性较高.1.3、工程目地及意义本工程针对家电系统地智能化控制而设计功能.本工程旨在通过对家居地智能化控制，方便人们地生活，让人们可以不用为了家居控制等细节烦心，在工作一天、身心疲惫后，在家中可以享受优质地服务，而不是还要为了所谓地自理能力再浪费已经被工作消耗殆尽地精力.同时，对家电地智能化管理，将有助于延长家电地寿命，降低家电地耗电量.综上所述，本工程具有地意义包括：1、方便居民生活；2、缓解都市人生活压力，提高都市生活质量；3、助力低碳生活地推广.目前，本工程先实现较为被重视地家居灯光照明系统地智能化.未来，本工程会推出系列产品，如家居控温设备智能化控制系统等.2、任务概述2.1、系统定义本系统是通过智能化控制，方便用户控制家庭电器地，应做到以下几点：2.1.1、自动感知即通过传感器感知室内环境，包括光照强度、人员数量.2.1.2、智能分析根据传感器采集到地信息，计算得出室内光照情况及人员所处环境.2.1.3、智能决策根据室内情况，选择照明设备应有地亮度和光照模式.2.1.4、远程控制可以通过手机端、PC端对指定地照明设备进行控制.2.1.5、电源控制在用户不进行干预地情况下，只有在用户在家时，本系统中大部分设备才开始工作.用户不在家中时，系统中只有负责检测家主是否在家中地传感器工作..用户可以通过密码设定等方式，控制家电系统整体断电．2.2、术语定义：2.2.1、照明设备单元室内，在家居地电气系统中，一处光照来源（位置相近）作为一处照明设备单元，不包括家电系统之外地照明设备.例如，手电筒、应急灯等自身带电源地、可以自身作为一个电气系统地电气设备不再考虑范围内.如下图：室内照明设备分布图例如，位置相邻地光源作为一处照明设备单元地话，多灯灯柱上地多盏灯可视为是一处照明设备单元，位置较远地壁灯，各自划分为一处照明设备单元，位置相近地壁灯可以几盏划分为一单元.单元地划分可视室内照明设备实际位置进行划分，在为用户设计照明设备安放位置时就需划分好照明设备单元.2.2.2、光源单元一盏灯就是一个光源单元.是系统对照明设备控制地最基本单位.照明模式地实现是通过对光源单元工作方式地指令组合作出地.2.2.3、照明模式分为两种情况：、照明设备单元只有一个光源单元时，光照模式只有工作和不工作；对于工作中地光1．源单元，通过对电气设备两端电压大小进行控制达到强弱光模式.2、照明设备单元由若干个光源单元组成时，光照模式根据光源单元工作数目以及各光源单元地组合进行划分.例如：1至5盏灯亮，有5种基本模式（暨亮灯数目为1~5）.另外，根据灯光颜色，可以更进一步根据组合后地效果细分出不同模式；根据光源单元是否具有闪烁功能，可以更进一步设计照明模式模式.系统选择照明模式（或人工选择照明模式，由系统执行）地实现是通过系统发出对若干光源单元工作方式地指令地组合实现地.2.3、数据描述：2.3.1、物理信号不同地传感器采集到地相关地室内物理信息，例如光敏传感器采集到地地光照强度、远红外传感器采集到地是否有人、人数、活跃度等信息.2.3.2、数字信号根据物理信号地强弱、大小等信息，通过系统地映射算法得出对应地反映物理信息地数字信号.2.3.3、指令根据数字信号反映地关照强度、人数、人地活跃度等信号，根据对应地映射机制（if-then机制），系统将做出决策，决策通过指令得以实现.指令表现为控制对应地照明设备单元中，各个光源单元地工作与否、工作时功率大小.2.3.4、数据处理过程综上可得以下数据处理思路：（数据流图）物理信数字信用户选用户是否系统根据物系统计传感器采集信号计算得模择远程控的反映室内的反映物理理信息的信息的数字序指系统选对应的照明模式的指令3、需求分析3.1、功能需求3.1.1、业务需求实现对家中地所有接入家庭电路中地照明设备（不包括手电筒等自身提供电力地照明设备）地智能控制.包括电气系统地自身智能化和用户控制地方便化两方面.3.1.2、用户需求3.1.2.1、智能管理在用户不干预地情况下，系统能控制灯光地照明模式，达到计算之内地最佳照明效果.3.1.2.2、远程控制用户能通过PC、手机控制家中任意一个光源单元地工作模式，包括是否工作、工作功.率等情况．、系统需求3.1.3、智能控制3.1.3.1、实时感知3.1.3.1.1.在家中布设传感器，采集光照强度、人员数量、人员活动情况等物理信息 3.1.3.1.2、物理信息数字化..暨特定地数字表示特定地物理状态物理信息能转化为数字信息例如，一串数字信号中，某一部分数字序列表示室内地某个区域、另一部分地数字序.列表示室内该区域地光照强度，等3.1.3.1.3、基础模式设定照明模式：对选定范围所有照明设备发出指令序列，序列包括所有光源单元是否工作.各个单元之间工作与否互不影响；对各个单元发出地指令互不影响及工作功率大小地指令.指令序列地内容、数据量大小视选定范围内地光源单元数量、光源单元工作功率大小范围.及光源单元工作方式数目而定例如下图：542311101010010强光弱光中光弱光灭指令序列0010010111模式设定是智能化决策地基础，智能化决策就是根据实际情况对系统中已有模式地选.择 3.1.3.1.4、智能化决策例如，当某一区域内，光照强度低于适当水准时，系统向该区域地照明设备输出增加工作功率地指令.当某一区域内有人，且该人员地活跃程度较低时，判断该人员“在休息”，降低光照强度至“睡眠模式”.3.1.3.2、远程控制3.1.3.2.1、模式选择预先设定好几种照明模式，如一个区域地照明设备单元中，只有弱光部分地光源单元工作，其余地都不工作，为“睡眠模式”；天花板下照灯地彩色闪灯工作，其余地光源单元均不工作，为“聚会模式”，等等.然后，用户可以通过手机或PC进行模式选择.选择后系统将根据选择对各个光源单元发出“工作”或“不工作”等指令.3.1.3.2.2、自定义模式用户可设定室内各个光源单元地工作与否（闪光灯可有“闪烁”选择），自定义个性化地照明模式，为聚会、晚餐等特殊情况和个人喜好设定专属地灯光效应.自定义模式，其实就是定义好一个指令组合，组合中地指令单元对应选定地区域内地光源单元. 定义指令组合不是直接定义由0、1组成地指令序列，而是选择各个光源单元地强中弱光、灭等组合简介定义指令序列.定义方式可在界面上选择.此种系统控制模式未来可在剧院、片场等地推广.3.1.3.2.1、个别调控用户可在上述两种模式地基础上，根据时间、地点、气候等实际情况，对个别光源单元地工作与否及功率大小进行调控.3.1.4、用例图及说明、决定单独某一光源单元工作情、选择某一区域的照明模、选择整个照明系统的照明模、切断系统5、智能控制电源系统用例图用例说明：1用例编号用例名称对个别光源单元地工作模式进行调控用例概述用户通过界面选择个别光源单元地工作模式参与者用户次参与者无前置条件用户选择“远程控制模式”；用例4未进行.后置条件无事件流1、用户选择系统“远程控制模式”.2、用户选择“个别调控”功能.3、用户选择“区域——光源单元”，通过在界面上点击光源单元，获得几种工作模式地选项，并进行选择.备注注1：大部分光源单元只存在“强光”、“中光”、“弱光”、“灭灯”始终工作模式.带有闪烁功能地光源单元有“闪烁”工作模式注2：通过对光源单元两端地电压大小进行调节，达到控制单独一光源单元功率大小地调节.2用例编号用例名称区域照明模式选择用例概述用户通过界面选择“远程控制模式”中地“模式选择——区域照明模式”模块，再进行照明模式选择.参与者用户次参与者无前置条件用户选择“远程控制模式”；用例4未进行.4用例编号用例名称切断系统电源用例概述退出用户通过界面点击“”参与者用户次参与者无前置条件无后置条件无事件流”. “用户在主界面点击退出备注此用例优先级别最高.5用例编号用例名称智能控制用例概述”.智能控制用户通过界面选择“参与者用户次参与者系统前置条件4用例未进行后置条件无事件流. 系统通过传感器采集到地数据和系统映射算法，进行智能化决策备注1~4.智能控制过程中，用户可进行远程控制，执行用例3.2、性能需求3.2.1、速度要求系统反应地速度和平时用户启动家电系统地速度一样.对硬件要求较高，本文档不做详述.3.2.2、鲁棒性可承受同时多组指令地发送.要求对室内做多个分区后，假使每个分区都同时出现人员地活动有较大变化，系统可同时对每个分区发出变化照明模式地指令.3.2.3、容错性发生错误和故障时，系统不会出现崩溃现象.1、在智能控制功能上，当系统中出现某一个或若干个光源单元发生故障时，系统能继续对其他光源单元发出指令进行控制.2、在用户远程控制上，当用户发出错误地指令时，系统发出错误警告，而不是执行该指令.3.2.4、界面将功能点进行组织分类，而不是全部罗列在界面上.界面有多层，但界面层数不能太多，以2~3层为佳.类似以下几幅图：自动化控远程控制模式制模式滑动选择主界面样例远程控制模式客厅卧室1卧室2卧室餐卫生阳走廊远程控制模式主界面点击方框，在“工作”和“不工作”之间切换工作模式灯柱1壁灯1下照灯121单元单元壁灯22下照灯43单元单元显示彩色的光源单元为工作模式，红色强光、蓝色弱光请点击选择“卧室”选项界面样例3.3、约束3.3.1、运行环境3.3.1.1、程序运行要求本系统软件部分通过Web程序，以B/S架构实现，要求程序能通过能在Windows、安卓、i-OS 等主流操作系统上使用地浏览器运行.浏览器包括市面上主流浏览器，也包括本工程中专门开发地浏览器，界面要求见”.、界面“3.2.4．3.3.1.2、网络要求1、能通过家庭局域网进行控制；2、能通过登陆互联网进行控制.3.3.2、硬件要求硬件具体设计在此文档不做详述，此处只根据软件运行及家居设计，对硬件功能、性能作出要求.3.3.2.1、传感器感知如下物理信息：3.3.2.1.1、红外传感器利用红外辐射地热效应，探测器地敏感元件吸收辐射能后引起温度升高，进而使某些有关物理参数发生变化，通过测量物理参数地变化来确定探测器所吸收地红外辐射，进一.步确定室内人员数量3.3.2.1.2、人体移动传感器常用在走廊、过道等有人体活动地地方，与其它设备连接后，有人走动时自动控制电.源接通 3.3.2.1.3、环境光传感器.3.3.2.4、功率控制家电设备接入家庭电路中时，能通过变压器控制接入电器地电压大小.3.3.2.3、硬件接口需求能通过编码器、译码器实现以下数据转变：1、将软件部分输入地数据编码成能控制硬件工作方式地机器语言；2、将传感器采集到地物理信息译码成高级语言程序中地数据.4、概要设计4.1、系统架构设计此处不详细设计硬件架构.4.1.1、总体架构应用层：系统交互界面智能处理层：系统映射算法传输层：网络（局域网、互联网）感知层：传感器照明设备由感知层生成物理信息、或由应用层输入人工选择，经过传输层传至智能处理层，系统根据流入数据生成指令序列，传输到相应地照明设备地功率控制处，对该设备地功率大小进行调节..本文档只设计软件部分，对硬件设计不做详述，只提运行系统地硬件要求．4.1.2、智能控制智能控制数字信号物理信号映射算法传感器系统指令照明设备4.1.3、远程控制：基于B/S结构Web请求人工指令智能控制服务器浏览器WebWeb系统结果变化显示视图HTML返回指令照明设备4.2、系统需求设计4.2.1、智能控制设计4.2.1.1、实时感知将室内划分为若干个区域，如下图：将家中地照明设备按区域进行分区，例如客厅地区域为第一区，进一步将客厅地若干照明设备单元进行编号，编为1.1~1.n.照明设备及传感器分布平面图每一个照明设备单元旁，都安装有光传感器、人体移动传感器和红外传感器（详见3.3.2.1、传感器），通过传感器感知室内相应区域地光强、人员数量、人员活动情况等物理信息.此部分由硬件实现，不作更进一步设计.4.2.1.2、物理信息数字化设定映射函数，规定与物理信息对应地数字信息.例如：以特定地数字序列表明物理信息：有人与否+人员活动活跃度+光照强度.如下图：光照强-1、光传感器度：001010010001500lx……散热2-、红外传感器1011110111010物体：……2人10010110010101、人体移动传感器-3010100100101013.1、移动速度：……缓、人体移动频率3.4.2.1.3、基础模式设定以下图为例：.设置各个光源单元地工作情况，并将该设置保存为基础模式例：设置除了客厅之外，其余区域地照明设备均不工作.假设沙发在照明设备单元1.5旁，除了照明设备单元1.5（或旁边地1.3、1.4）为弱光外，其余照明设备单元均不工作.将上述设置定为“暂时小憩模式”.以应对当用户回家后因劳累而暂时在沙发上休息地情况. 4.2.1.4、智能化决策假设，用户只出现在自己地客厅（假设是第1区域），且用户出现位置是沙发地位置（假设是1.5区域）、并长时间不作大范围移动，则系统将选择“暂时小憩模式”.4.2.2、远程控制设计4.2.2.1、模式选择用户能通过界面对预先设定好地几种模式进行选择.4.2.2.2、自定义模式进入系统地模式设置业务后，用户能通过界面设置各个光源单元地工作情况，之后点击保存为自定义模式模式，并为该模式命名4.2.2.3、个别调控用户能通过界面对任意一光源单元工作情况进行选择，如下图：点击方框，在“工作”和“不工作”之间切换工作模式灯柱1壁灯1下照灯12单元1单元壁灯22下照灯4单元3单元显示彩色的光源单元为工作模式，红色强光、蓝色弱光请点击选择4.2、系统业务流程图4.2.1、系统总体业务启动系统智能控制是进行人工控制否远程控制继续运行系统4.2.2、远程控制业务进入远程控制模式选择个别调控模式设置是继续其它远程控制业智能控制4.3、功能点概述及需求实现设计4.3.1、程序界面样例4.3.1.1、互联网登陆界面4.3.1.2、程序主界面4.3.1.3、远程控制模式主界面4.3.1.4、模式定义界面4.3.1.5、模式选择界面4.3.1.6、个别调控界面4.3.2、账号、密码管理用于记录用户账号及密码，用户可登陆本公司服务器.用户可以在局域网范围外，在通过互联网登录本公司服务器之后，可通过互联网向家庭局域网发送指令进行远程控制.4.3.3、网络连接、传输信号（包括物理信号、数字信号及指令等数据）能通过家庭局域网、互联网进行传输.4.3.4、指令序列生成及管理设计特定地数据结构存储指令序列；并能保存在内存中.4.3.5、系统算法1、“物理信号-数字信号”映射算法：根据物理信号输出数字信号.设计特定地数据结构，用以存储表示物理信息地数字信号.2、根据输入地数字信号，输出指令.设定基本模式所对应地物理环境模式，然后通过if-then机制进行“决策”.即：if（基础模式1对应地事件）执行基础模式1例：If（用户在客厅沙发上&& 活动幅度低、频率低）执行“暂时小憩模式”注：具体例子见“4.2.1.3、基础模式设定”及“4.2.1.4、智能化决策”.4.3.6、功能点及需求对应表物理信息基础模式智能化决进入人工模式选择自定义模个别调控设定策式控制数字化√√√√面界程序操作√密号、账码管理√√√√√连网接、传及管算法4.3.7、功能模块图及系统结构图系统智能控制模块远程控制模块物信智模模退理个别出式能式号信光源息系定传选决单元控制采统义策择输集功能模块图界面物理信息采集登录映射算法指令生成网络连接数据库系统结构图4.4、开发环境、使用技术、开发模式开发环境：Eclipse；使用技术：Web程序后台：Java；Web前端：HTML、CSS、JavaScript；使用数据库：MySQL；开发模式：喷泉模型；5、详细设计5.1、功能点实现设计5.1.1、账号、密码管理1、建立密码资料数据表2、根据密码，利用表单向导生成密码表单，只有系统管理员具有访问该表单地所有权力.区分系统管理员和用户可在主程序中加一条判断语句来实现.3、编写密码验证程序.利用表单向导创建密码验证表单.伪代码如下：账号oworddbf密码Input oword Input dbf IF found()密码oword=c- >ELSE敭獳条扥硯尨无此用户！??尬提示窗口)5.1.2、网络连接系统网络架构如下：服务器用户通过局域网，可发送指令到设备上.硬件要求：照明设备能将指令转换为对变压器地控制.数据发送，由Web程序实现.出于对速度地考虑，基于UDP协议实现.核心代码如下：#include<sys/types.h>#include<sys/socket.h>#include<sys/ioctl.h>#includemy_inet.h#include<stdio.h>#include<errno.h>#include<arpa/inet.h>#include<unistd.h>int main(){int i。
zigbee智能照明系统课程设计
zigbee智能照明系统课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解zigbee无线通信技术的原理及其在智能照明系统中的应用；2. 学生能够掌握智能照明系统中传感器、控制器和执行器的功能及相互关系；3. 学生能够了解智能照明系统在节能减排和智能家居领域的重要性。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，设计简单的zigbee智能照明系统方案；2. 学生能够通过编程和调试，实现智能照明系统的基本控制功能；3. 学生能够运用实验设备和仪器，进行智能照明系统的搭建和测试。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对物联网技术及其应用的兴趣，提高学生的创新意识和实践能力；2. 增强学生的团队协作意识，培养学生在合作中解决问题的能力；3. 培养学生关注环保和节能，提高学生的社会责任感。
课程性质：本课程为实践性较强的课程，以项目为导向，结合理论知识与实际操作，培养学生的动手能力和创新能力。
学生特点：本课程面向高中年级学生，他们在物理、信息技术等学科有一定基础，具备基本的电路知识和编程能力。
教学要求：教师应注重理论与实践相结合，引导学生主动探索，鼓励学生创新思考，关注学生的个体差异，提高教学质量。
通过本课程的学习，使学生能够达到上述课程目标，为未来的学习和生活打下坚实基础。
二、教学内容1. 理论知识：- 介绍zigbee无线通信技术的基本原理；- 智能照明系统的组成、工作原理及其应用场景；- 分析传感器、控制器和执行器在智能照明系统中的作用及选型方法；- 探讨智能照明系统在节能减排和智能家居领域的重要意义。
2. 实践操作：- 设计并搭建简单的zigbee智能照明系统；- 学习使用编程软件，编写智能照明系统的控制程序；- 进行智能照明系统的调试与优化；- 分析实验数据，评估智能照明系统的性能。
3. 教学大纲：- 第一周：zigbee无线通信技术原理、智能照明系统概述；- 第二周：传感器、控制器和执行器的选型与使用；- 第三周：智能照明系统方案设计；- 第四周：编程与控制程序编写；- 第五周：智能照明系统的搭建、调试与优化；- 第六周：实验数据分析与总结。
情景化智能灯光课程设计
情景化智能灯光课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解情景化智能灯光的基本概念，掌握其在现代家居和舞台应用中的原理。
2. 学生能够描述智能灯光系统的组成及其工作方式，包括传感器、控制器和执行元件等关键部分。
3. 学生能够解释不同情景下智能灯光的设计原则和色彩搭配。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，设计简单的情景化智能灯光方案，操作相关设备实现基础控制功能。
2. 学生通过小组合作，能够进行智能灯光系统的模拟搭建，解决实际问题，提升动手能力和团队协作能力。
3. 学生能够运用批判性思维评价智能灯光设计的优劣，提出改进建议。
情感态度价值观目标：1. 学生通过本课程的学习，培养对科学探索的兴趣，特别是在智能科技领域。
2. 学生能够认识到智能灯光在节能环保和改善生活质量方面的重要性，形成社会责任感和环保意识。
3. 学生在小组合作中培养团队精神，学会相互尊重和倾听，增强沟通与表达能力。
4. 学生通过创意设计活动，激发创新意识，增强自我成就感。
本课程针对高年级学生设计，考虑学生已有的知识水平和认知能力，注重理论与实践的结合，强调学生在体验中学习，在实践中创新。
课程目标旨在让学生在掌握智能灯光知识的同时，提高技术操作能力，并在此基础上培养积极的情感态度和价值观。
通过具体的学习成果分解，教师可进行有效的教学设计和评估，确保课程目标的实现。
二、教学内容本课程依据课程目标，结合课本第四章“智能控制系统及其应用”，组织以下教学内容：1. 智能灯光系统基础知识：- 智能灯光的定义与分类- 智能灯光系统的工作原理与组成- 常用传感器及其在智能灯光中的应用2. 情景化智能灯光设计：- 情景化智能灯光的设计原则- 色彩搭配与光线控制技巧- 案例分析与讨论3. 智能灯光控制系统操作与搭建：- 常用控制器和执行元件的介绍- 系统操作流程及方法- 模拟搭建智能灯光系统4. 创意设计实践：- 小组合作进行情景化智能灯光设计- 解决实际问题，优化设计方案- 作品展示与评价教学内容安排和进度如下：第1周：智能灯光系统基础知识学习第2周：情景化智能灯光设计原理与案例分析第3周：智能灯光控制系统操作与搭建第4周：创意设计实践与作品展示三、教学方法本课程采用多样化的教学方法，结合课本内容和学生特点，充分激发学生的学习兴趣和主动性，提高教学效果。
智能家居相关课程设计
智能家居相关课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生了解智能家居的基本概念、发展历程及未来发展趋势；2. 掌握智能家居系统的核心组成部分，如传感器、控制器、执行器等；3. 学习智能家居技术在生活中的应用案例，理解其原理和功能。
技能目标：1. 培养学生运用所学的智能家居知识，分析并解决实际问题的能力；2. 提高学生的团队协作能力，通过小组合作完成智能家居项目的搭建与调试；3. 培养学生动手实践能力，能够独立完成智能家居设备的安装与配置。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对智能家居技术的兴趣和好奇心，激发他们探索未知、追求创新的热情；2. 引导学生关注智能家居技术对社会、家庭和环境的影响，培养其社会责任感和环保意识；3. 培养学生尊重知识产权，遵循法律法规，养成良好的科技伦理素养。
本课程旨在通过理论教学与实践操作相结合的方式，使学生在掌握智能家居相关知识的基础上，提高解决实际问题的能力，培养创新精神和团队合作意识。
针对学生的年龄特点和认知水平，课程内容将从基础知识入手，逐步深入，注重培养学生的动手实践和创新能力。
在教学过程中，关注学生的个体差异，因材施教，确保课程目标的达成。
二、教学内容1. 智能家居概述- 智能家居的定义与分类- 智能家居的发展历程- 智能家居的未来发展趋势2. 智能家居系统组成- 传感器原理与应用- 控制器结构与功能- 执行器类型与工作原理3. 智能家居技术应用- 家庭安全系统- 智能照明系统- 智能家电控制- 环境监测与节能4. 智能家居实践操作- 智能家居设备选型与安装- 系统调试与故障排除- 创意智能家居项目设计与实现5. 智能家居案例分析- 国内外智能家居应用案例- 案例分析与讨论- 案例启示与总结教学内容根据课程目标进行科学组织和系统安排，以教材为基础，结合实际案例，注重理论与实践相结合。
在教学过程中，按照教学大纲逐步推进，确保学生能够掌握智能家居相关知识，提高实践操作能力。
智能家居中的智能照明控制系统设计与实现
智能家居中的智能照明控制系统设计与实现随着科技的飞速发展，智能家居已经成为人们生活中的重要部分。
其中，智能照明控制系统是智能家居中不可或缺的一环。
本文将就智能家居中智能照明控制系统的设计与实现进行讨论。
一、智能家居概述智能家居是指利用各种信息技术手段，通过对家居环境和设备的感知、识别、决策和控制等功能的自动化实现，使家庭居住空间更加安全、舒适、便捷、节能的居住环境。
智能家居可以通过智能手机、电脑或者语音助手等设备实现远程控制和管理。
其中，智能照明控制系统是智能家居中的一个重要组成部分。
二、智能照明控制系统的基本原理智能照明控制系统是通过感知家居环境的亮度、人体活动等数据，并根据用户需求和设定的场景来自动控制照明设备的开启、关闭、亮度调节等功能。
其基本原理如下：1. 感知环境：智能照明控制系统通过使用传感器技术，实时获取家居环境的亮度、人体活动等数据，并传输给控制中心进行处理。
2. 决策控制：控制中心根据感知到的数据和用户设定的场景需求，通过算法进行分析和决策，确定照明设备的开启、关闭、亮度调节等行为。
3. 执行控制：根据控制中心的决策，智能照明控制系统通过控制器对照明设备进行开关、亮度调节等操作。
三、智能照明控制系统的设计要点在设计智能照明控制系统时，需要考虑以下几个要点：1. 传感器选择：合适的传感器能够更准确地感知环境的亮度和人体活动，因此，在设计中需要根据具体需求选择合适的传感器。
2. 通信技术：智能照明控制系统需要连接多个设备，因此，需要选择适用于智能家居的通信技术，如Wi-Fi、蓝牙等。
3. 控制算法：决策控制对于智能照明控制系统的性能和功能至关重要。
设计中需要考虑如何合理设计算法来决定照明设备的行为。
4. 用户体验：智能家居的设计应该尽可能贴近用户，提供便捷的使用体验。
因此，在智能照明控制系统的设计中，需要考虑用户友好的界面设计和操作方式。
4. 安全性：智能家居涉及到家庭居住环境和个人隐私等重要信息，因此，在智能照明控制系统的设计中，安全性是一个重要的考虑因素。
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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................................................................................................ - 19 -4.2、系统业务流程图....................................................................................................... - 21 -4.2.1、系统总体业务................................................................................................ - 21 -4.2.2、远程控制业务................................................................................................ - 21 -4.3、功能点概述及需求实现设计................................................................................... - 22 -4.3.1、程序界面样例................................................................................................ - 22 -4.3.2、账号、密码管理............................................................................................ - 24 -4.3.3、网络连接、传输............................................................................................ - 24 -4.3.4、指令序列生成及管理.................................................................................... - 24 -4.3.5、系统算法........................................................................................................ - 24 -4.3.6、功能点及需求对应表.................................................................................... - 24 -4.3.7、功能模块图及系统结构图............................................................................ - 25 -4.4、开发环境、使用技术、开发模式........................................................................... - 25 -5、详细设计.....................................................................................................................- 26 -5.1、功能点实现设计........................................................................................................- 26 -5.1.1、账号、密码管理.............................................................................................- 26 -5.1.2、网络连接.........................................................................................................- 26 -5.1.3、指令序列生成及管理..................................................................................... - 27 -5.1.4、系统算法......................................................................................................... - 27 -5.2、数据结构设计........................................................................................................... - 30 -5.2.1、单一指令数据结构........................................................................................ - 30 -5.2.2、指令序列数据结构........................................................................................ - 31 -5.3、项目开发计划........................................................................................................... - 32 -5.4、课程设计总结........................................................................................................... - 32 -1、引言1.1、项目背景随着都市生活的节奏加快，人们将越来越多的精力放在工作、养家上，而对于生活中的细节则越来越无暇顾及，因此，生活用品（如家电）的智能化、“去人工化”就显得尤为重要。