1.智能家居论文怎样写啊
智能家居控制系统的设计与实现 [2009-03-18 06:41] ;;; 摘要:介绍了以PC(个人计算机)、MCU(单片机AT89C52)、双音多频编解码集成电路MT8880C、语音录放芯片ISD4004和无线数据收发芯片nRF401为核心,通过现有的电话网络终端或者互联网网络终端实现远程控制的智能家居系统,给出了该系统的电路原理和办硬件设计与实现方法。
;;; 关键词:远程控制 双音多频 网络通讯 无线通讯 家庭自动化21世纪是信息化的世纪,各种电信和互联网新技术推动了人类文明的巨大进步。数字化家居控制系统的出现使得人们可以通过手机或者互联网在任何时候、任意地点对家中的任意电器(空调、热水器、电饭煲、灯光、音响、DVD录像机)进行远程控制;也可以在下班途中,预先将家中的空调打开、让热水器提前烧好热水、电饭煲煮好香喷喷的米饭……;而这一切的实现都仅仅是轻轻的点几下鼠标,或者打一个简单的电话。
此外,该系统还可使家庭具有多途径报警、远程监听、数字留言等多种功能,如果不幸出现某种险情,您和110可以在第一时间获得通知以便进一步采取行动。舒适、时尚的家居生活是进步的标志,智能家居系统能够在不改变家中任何家电的情况下,对家里的电器、灯光、电源、家庭进行方便地控制,使人们尽享高科技带来的简便而时尚的现代生活。
1系统的总体结构及工作过程智能家居系统由系统主机、系统分机、Internet服务器和网络接口等部分组成。其中系统主机通过服务器(个人)连入Internet,并通过自己的PSTN?公用电话交换网 接口电路连入PSTN。
其结构图如图1所示。主机与分机通过无线传输组成星形拓扑结构。
系统主机通过本地无线传输网络同系统分机进行通讯、传输控制命令和反馈信息。该系统正常工作时,用户可以通过screen.width-400)this.style.width=screen.width-400;>Internet和PSTN两种网络进行访问,当通过Internet访问时,本系统可提供一个界面友好的终端软件,用户只需登陆到运行在家中的服务器即可对家中的设备进行远程控制;当通过PSTN访问时,本系统将为用户提供语音操作界面。
其工作流程如图2所示。2系统的硬件构成本系统的硬件主要有系统主机与系统分机两大部分。
系统主机由单片机AT89C52和各种接口电路组成,如图3所示。系统分机由单片机AT89C52和各种接口电路、传感器单元电路、固态继电器控制电路组成,并由固态继电器控制具体设备,具体硬件组成框图如图4所示。
通过系统主机的各种接口电路可将主机CPU从繁忙的计算中解脱出来,以便把主要精力运用在控制和信息传递上。系统主机主要依照各个功能电路的输出结果进行判断和控制命令的输出。
系统分机的各种接口电路和主机相似,只是根据设备的不同(传感器单元)有着细节上的变化。下面主要介绍系统主机的各种接口电路。
2.1 nRF401 无线数据传输电路无线数据传输电路由Nordic公司的单片UHF无线数据收发芯片nRF401及其外围电路构成。nRF401采用FSK调制解调技术,其工作效率可达20kbit/s,且有两个频率通道供选择,并且支持低功耗和待机模式。
它不用对数据进行曼彻斯特编码,其天线接口设计为差分天线,因而很容易用PCB来实现。screen.width-400)this.style.width=screen.width-400;>;;; 2.2 看门狗电路看门狗电路由MAX813L及其外围元件组成。
通常,在单片机的工作现场,可能有各种干扰源。这些干扰源可能导致程序跑飞、造成死机或者程序不能正常运行。
如果不及时恢复或使系统复位,就容易造成损失。看门狗电路的作用就是在程序跑飞或者死机时,能有效地使系统复位以使系统恢复正常运转。
因此,在程序中定期给P1.5送入看门狗信号,就可以保证在程序运行异常时,由MAX813L使单片机复位。2.3 DS1307时钟接口电路DS1307时钟芯片是美国DALLAS公司生产的I2C总线接口实时时钟芯片。
DS1307可以独立于CPU工作,它不受晶振和电容等的影响,并且计时准确,月积累误差一般小于10秒。此芯片还具有掉电时钟保护功能,可自动切换到后备电源供电。
同时还具有闰年自动调整功能,可以产生秒、分、时、日、月、年等数据,并将其保存在具有掉电保护功能的时间寄存器内,以便CPU根据需要对其进行读出或写入。由于单片机AT89C52没有I2C总线接口,因此,要驱动DS1307,就必须采用单主机方式下的I2C总线虚拟技术。
在此方式下,以单片机为主节点(主器件),主器件永远占有总线而不出现总线竞争,且可以用两根I/O口线来虚拟I2C总线接口。I2C总线上的主器件(单片机)可在时钟线(SDL)上产生时钟脉冲,在数据线(SDA)上产生寻址信号、开始条件、停止条件以及建立数据传输的器件。
任何被选中的器件都将被主器件看成是从器件。在这里,DS1307作为I2C总线的从器件。
I2C总线为同步串行数据传输总线,其内部为双向传输电路,端口输出为开漏结构,因此,需加上拉电阻。2.4 MT8880C双音频编解码电路由于单片机是通过MT8880C芯片得到PSTN网络的双音频信号解码输出,也就是说,单片机可以识别来自PSTN网络的控制信号,用户可以。
2.智能家居论文怎样写啊
智能家居控制系统的设计与实现 [2009-03-18 06:41] ;;; 摘要:介绍了以PC(个人计算机)、MCU(单片机AT89C52)、双音多频编解码集成电路MT8880C、语音录放芯片ISD4004和无线数据收发芯片nRF401为核心,通过现有的电话网络终端或者互联网网络终端实现远程控制的智能家居系统,给出了该系统的电路原理和办硬件设计与实现方法。
;;; 关键词:远程控制 双音多频 网络通讯 无线通讯 家庭自动化21世纪是信息化的世纪,各种电信和互联网新技术推动了人类文明的巨大进步。数字化家居控制系统的出现使得人们可以通过手机或者互联网在任何时候、任意地点对家中的任意电器(空调、热水器、电饭煲、灯光、音响、DVD录像机)进行远程控制;也可以在下班途中,预先将家中的空调打开、让热水器提前烧好热水、电饭煲煮好香喷喷的米饭……;而这一切的实现都仅仅是轻轻的点几下鼠标,或者打一个简单的电话。
此外,该系统还可使家庭具有多途径报警、远程监听、数字留言等多种功能,如果不幸出现某种险情,您和110可以在第一时间获得通知以便进一步采取行动。舒适、时尚的家居生活是进步的标志,智能家居系统能够在不改变家中任何家电的情况下,对家里的电器、灯光、电源、家庭进行方便地控制,使人们尽享高科技带来的简便而时尚的现代生活。
1系统的总体结构及工作过程智能家居系统由系统主机、系统分机、Internet服务器和网络接口等部分组成。其中系统主机通过服务器(个人)连入Internet,并通过自己的PSTN?公用电话交换网 接口电路连入PSTN。
其结构图如图1所示。主机与分机通过无线传输组成星形拓扑结构。
系统主机通过本地无线传输网络同系统分机进行通讯、传输控制命令和反馈信息。该系统正常工作时,用户可以通过screen.width-400)this.style.width=screen.width-400;>Internet和PSTN两种网络进行访问,当通过Internet访问时,本系统可提供一个界面友好的终端软件,用户只需登陆到运行在家中的服务器即可对家中的设备进行远程控制;当通过PSTN访问时,本系统将为用户提供语音操作界面。
其工作流程如图2所示。2系统的硬件构成本系统的硬件主要有系统主机与系统分机两大部分。
系统主机由单片机AT89C52和各种接口电路组成,如图3所示。系统分机由单片机AT89C52和各种接口电路、传感器单元电路、固态继电器控制电路组成,并由固态继电器控制具体设备,具体硬件组成框图如图4所示。
通过系统主机的各种接口电路可将主机CPU从繁忙的计算中解脱出来,以便把主要精力运用在控制和信息传递上。系统主机主要依照各个功能电路的输出结果进行判断和控制命令的输出。
系统分机的各种接口电路和主机相似,只是根据设备的不同(传感器单元)有着细节上的变化。下面主要介绍系统主机的各种接口电路。
2.1 nRF401 无线数据传输电路无线数据传输电路由Nordic公司的单片UHF无线数据收发芯片nRF401及其外围电路构成。nRF401采用FSK调制解调技术,其工作效率可达20kbit/s,且有两个频率通道供选择,并且支持低功耗和待机模式。
它不用对数据进行曼彻斯特编码,其天线接口设计为差分天线,因而很容易用PCB来实现。screen.width-400)this.style.width=screen.width-400;>;;; 2.2 看门狗电路看门狗电路由MAX813L及其外围元件组成。
通常,在单片机的工作现场,可能有各种干扰源。这些干扰源可能导致程序跑飞、造成死机或者程序不能正常运行。
如果不及时恢复或使系统复位,就容易造成损失。看门狗电路的作用就是在程序跑飞或者死机时,能有效地使系统复位以使系统恢复正常运转。
因此,在程序中定期给P1.5送入看门狗信号,就可以保证在程序运行异常时,由MAX813L使单片机复位。2.3 DS1307时钟接口电路DS1307时钟芯片是美国DALLAS公司生产的I2C总线接口实时时钟芯片。
DS1307可以独立于CPU工作,它不受晶振和电容等的影响,并且计时准确,月积累误差一般小于10秒。此芯片还具有掉电时钟保护功能,可自动切换到后备电源供电。
同时还具有闰年自动调整功能,可以产生秒、分、时、日、月、年等数据,并将其保存在具有掉电保护功能的时间寄存器内,以便CPU根据需要对其进行读出或写入。由于单片机AT89C52没有I2C总线接口,因此,要驱动DS1307,就必须采用单主机方式下的I2C总线虚拟技术。
在此方式下,以单片机为主节点(主器件),主器件永远占有总线而不出现总线竞争,且可以用两根I/O口线来虚拟I2C总线接口。I2C总线上的主器件(单片机)可在时钟线(SDL)上产生时钟脉冲,在数据线(SDA)上产生寻址信号、开始条件、停止条件以及建立数据传输的器件。
任何被选中的器件都将被主器件看成是从器件。在这里,DS1307作为I2C总线的从器件。
I2C总线为同步串行数据传输总线,其内部为双向传输电路,端口输出为开漏结构,因此,需加上拉电阻。2.4 MT8880C双音频编解码电路由于单片机是通过MT8880C芯片得到PSTN网络的双音频信号解码输出,也就是说,单片机可以识别来自PSTN网络的控制信号,用户可以。
3.智能家居的毕业设计
智能家居是系统性的产品,主要有控制器和执行器组成。其中该系统的通讯模式、系统构架、系统功能等是关键的。
市场主流智能家居产品的通讯模式大概有10多种。其中不乏各种国际标准和国家标准的。所以,你断难取舍源自你题目太大而无法落地。
我建议你采用Zigbee方式做家居内的I/O控制,有成熟的250KZigbee解决方案,如果你水平高,可以尝试做1MZigbee的I/O+简单音视频智能家居系统。论文好办,解决了物理模型后,直接把解决方案中的芯片介绍60%+你的开发感受40%写进去即可。
补充说明:简易智能联动控制产品设计,我推荐你做“人体红外感应”,可广泛应用于走道、玄关、卫厨、衣柜等处灯光甚至设备开关控制。资料、IC、方法等可以百度“电子设计 KT-0003”,20块钱1个。
如果能将433Mhz的无线收发(市面很多解决方案,关键是这种融合的思路是一种创新)做进去,还能实现逻辑联动1拖多。
4.物联网毕业设计
基于和安卓系统的智能家居设计
物联网环境下的楼宇安防系统
co中毒防护装置设计
城市智能公交系统设计
物联网智能教室设计
物联网环境下的老年人健康管理系统
一种安全行车智能辅助控制系统
智能家居中央控制管理系统设计
智能家居安防系统设计
智能家居照明控制系统设计
智能家居门禁管理系统设计
智能家居电器控制设计
智能家居门窗控制设计
智能家居环境自动控制系统设计
智能家居远程控制系统设计
基于物联网的多点温度监测系统
基于校园卡的学生考勤系统
基于物联网的智能照明系统
基于物联网的车辆定位与防盗系统
5.智能化公寓的系统设计方案
随着科技的发展及人们生活水平的不断提高,居住环境的改善备受关注,家庭生活中每个成员的舒适、安全与便利的需求越来越受到开发商的重视。
智能家居是以住宅为平台,兼备建筑设备、网络通信、信息家电和设备自动化,集系统、结构、服务、管理为一体的智能化控制系统,该系统可满足并实现高效、舒适、安全、便利、环保的人文居住环境。 随着家居智能化的快速兴起,现代家居中的监视、对讲、安防、管理及控制等更多地功能被集成应用,从而使得可视对讲、家庭安防到家居的灯光、电器的智能控制,子系统越来越多、线路日趋复杂。
在满足不断增长的功能需求的同时,提高系统的集成度,进一步提升系统的性价比,使安装及维护工作更为简单化,并能保证很好的灵活性,是现代家居智能化的发展趋势。 深圳市麦驰智能技术有限公司推出的“未来之家”家庭智能终端,它采用触摸屏,集成了可视对讲、访客图像拍照功能、更为强大的家庭安防、自动抄表功能,小区短信、物业报修等服务,适应了这一需求,麦驰智能家居系统特点: l 功能更为完整、系统集成度更高 l 性价比优越 l 分布式控制总线使系统扩展灵活、故障分散 l 模块化结构设计能满足各类用户的需求 l 语音提示使系统更具人性化 l 五种操作方式使操作更为简单、快捷 l 控制线路简单、施工成本低 智能家居DIY方案: 本项目为一套2室2厅,室内建筑格局为:客厅、餐厅、厨房、次卧、主卧、卫生间、阳台,如图1所示: 针对业主对智能家居控制系统的实际需求,我们的设计充分考虑了照明、家电、电动窗帘、娱乐控制的一体化的体验,同时结合了家庭的安全性要求。
该控制系统由系统终端主机、各种智能模块、传感设备、精密机械设备等组成。系统充分体系了以高科技打造舒适、安全、便捷的人居环境。
系统原理图 如2所示: 总体方案设计: 1. 入口走廊及客厅: l 入口大门安装1对门磁探测器,玄关处墙上安装1台彩色可视“未来之家”终端设备。 l 入口处安装3个3键智能灯光控制模块,分别控制走廊灯、客厅的电视墙射灯和吊顶灯调光和开/关客厅电动窗帘、阳台灯。
l 客厅放置一个无线遥控器,可以实现对室内所有的灯光和家电进行控制。 l 在电视、空调等设备容易接收到红外信号地方安装1个红外控制模块,红外模块和被控家电无阻挡物。
l 客厅阳台入口安装1个红外探测器用于探测非法闯入者从阳台进入时,形成一道非法入侵报警防线。客厅沙发旁安装1个紧急求救按钮。
按键控制: l 在出门前一键控制开关所有灯光、电器。 l 情景模式:一键控制客厅灯、走道灯及辅助灯光设备亮度100%、窗帘打开 无线控制: l 在客厅可以运用遥控器遥控家里所有的灯光和家电设备:例如,你也可以坐在沙发上,动动手指头,就可以轻松控制家里的灯光及控制各种场景。
例如:影院模式:客厅灯光设备亮度调暗到30%。营造室内灯光舒适的氛围。
“未来之家”智能终端控制 l 当你在离家出门前,在彩色可视智能终端上设置“离家布防”让安防系统启用进入到布防状态,当主人离开房间布防延时结束后。家中所有的灯光和电器关闭、厨房机械手自动将煤气阀门关闭,家中所有的感应探测设备进入到警戒状态。
l 你可以在智能终端触摸显示屏菜单中点击设备名称来开启灯光和电器。 l 定时控制模式:可以按照生活起居习惯设定智能系统的状态。
例:业主度假,每天一定时间规定区域灯按时开启按时熄灭。同时也可打开卫生间和厨房排气扇对室内空气换气。
l 电话远程控制:在炎热的夏季或瑟瑟的冬天,你可以通过电话进行远程家电设备操作,在到家前提前将家中的空调打开。 感应探测器联动灯光和家电控制: l 夜间回家推开家门时,玄关灯会以渐亮的方式自动打开。
l 紧急情况下,例如安防系统探测到客厅红外或大门门磁入侵信号时,该设备可以自动拨出6个不同号码,然后按照预设的程序,通过发出报警或迅速开启相应灯光及窗帘,对入侵者起到阻吓的作用。 2、餐厅及厨房 l 餐厅安装1个3键智能灯光控制模块,控制餐厅灯具的调光和情景模式。
l 厨房安装1个3键智能灯光控制模块,控制厨房灯具和排风抽烟机。 l 厨房安装1个智能插座模块控制厨房家电。
l 厨房安装1个煤气探测器和1个机械手。 功能描述: l 就餐时,可以通过遥控器上的情景键或在餐厅的3键模块操作一个按键即可达到预先设定的就餐场景。
l 厨房3键开关按钮可对厨房内的灯和排风扇、插座进行控制。 l 通过电话远程打开厨房设备。
例:电饭煲; l 通过智能终端机设定的定时控制模式,按照系统设定的时间自动打开排风扇对厨房排风换气。 l 如厨房煤气泄漏达到一定浓度时,煤气探测器感输出报警信号,同时通过机械手自动将煤气管道阀门关闭。
3、次卧 l 次卧室内门口和床头各安装1个3键智能灯光控制模块,控制灯具的调光和开关、情景模式。 l 安装1个紧急求救按钮 功能描述: l 就寝模式:按下床头3键智能灯开关模块上的“关”按键,所有灯光关闭。
l 起夜模式:半夜要夜起时,只要按一下床头3键灯光模块的一个按钮,通往洗手间的全部灯光会柔和的亮起,既方便你的行动又不用担心影响家人。 l 紧急情况下,按下紧急按钮系统自动将报。
6.智能家居系统设计 原则有哪些
智能家居又称智能住宅,衡量一个住宅小区智能化系统的成功与否,取决于系统的设计和配置是否经济合理并且系统能 否成功运行,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,为了实现上述目标,智能家居系统设计时要遵循以下原则: 首先了解,何为智能家居系统? 简单来说,就是用户可以通过手机、智能面板等终端,对音视频设备、照明系统、窗帘控制系统、空调控制系统、安防系统、数字影院系统等进行联网和集中智能控制,从而提升生活舒适度、降低能源消耗的智能化系统。
智能家居系统的使用,不是说它的智能化系统的多少、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、方便、合理。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,实现便捷高质量的生活。
为了实现上述目标,智能家居系统设计时要遵循以下原则: 实用性 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。
在设计智能家居系统时,应根据用户对智能家居功能的需求,整合以下最实用最基本的功能:包括智能家电控制、智能灯光控制、电动窗帘控制、防盗报警、门禁对讲、煤气泄露等,同时还可以拓展诸如三表抄送、视频点播等服务增值功能。 智能家居的控制方式很丰富多样,比如:本地控制、遥控控制、集中控制、手机远程控制、感应控制、网络控制、定时控制等等,其本意是让人们摆脱繁琐的事务,提高效率,如果操作过程和程序设置过于繁琐,容易让用户产生排斥心理。
所以在对智能家居的设计时一定要充分考虑到用户体验,注重操作的便利化和直观性,最好能采用图形图像化的控制界面,让操作所见即所得。 稳定性 智能家居系统的稳定性主要包括分控模块的产品稳定、系统运行的稳定、线路结构的稳定、集成功能的稳定、运行时间的稳定等。
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,保证系统正常安全使用、质量、性能良好,具备应付各种复杂环境变化的能力。
标准兼容性 智能家居系统方案的设计应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,在系统传输上采用标准的TCP/IP协议网络技术,保证不同产商之间系统可以兼容与互联。 系统的前端设备是多功能的、开放的、可以扩展的设备。
如系统主机、终端与模块采用标准化接口设计,为家居智能系统外部厂商提供集成的平台,而且其功能可以扩展,当需要增加功能时,不必再开挖管网,简单可靠、方便节约。设计选用的系统和产品能够使本系统与未来不断发展的第三方受控设备进行互通互连。
方便性 布线安装是否简单直接关系到成本,可扩展性,可维护性的问题,一定要选择布线简单的系统,施工时可与小区宽带一起布线,简单、容易;设备方面容易学习掌握、操作和维护简便。 系统在工程安装调试中的方便设计也非常重要。
家庭智能化有一个显著特点,就是安装、调试与维护的工作量非常大,需要大量的人力物力投入,成为制约行业发展的瓶颈。 针对这个问题,系统在设计时,就应考虑安装与维护的方便性,比如系统可以通过Internet远程调试与维护。
通过网络,不仅使住户能够实现家庭智能化系统的控制功能,还允许工程人员在远程检查系统的工作状况,对系统出现的故障进行诊断。 这样,系统设置与版本更新可以在异地进行,从而大大方便了系统的应用与维护,提高了响应速度,降低了维护成本。
扩展性 在满足用户现有需求的前提下,设计时应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,以使整个系统可以随着技术的发展和进步,具有更新、扩充和升级的能力。 系统设计遵循开放性原则,软件、硬件、通信接口、网络操作系统和数据库管理系统等符合国际标准,使系统具备良好的兼容性和扩展性。
以上的几大原则是智能家居系统设计必须遵循的,希望能给大家带来参考帮助,如有想了解更多关于智能家居、智能建筑等其他内容,欢迎继续关注土巴兔装修网。
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