基于物联网技术的智能家居系统毕业论文.docx

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1、基于物联网技术的智能家居系统毕业论文目录摘要IABSTRACTII第1章绪论11.1 智能家居的简介11.2 国内外的现状及发展趋势21.2 .1国外的发展现状21.3 .2国内的发展现状31.3 本课题研究的目的和意义41.4 本课题研究的基本内容41.5 本章小结5第2章系统的总体方案设计62.1系统需求分析62. 1.1系统功能需求分析63. 1.2性能需求分析64. 1.3用户界面及其他需求分析62.2 系统设计的原则72.3 系统总体架构设计72.4 系统主要硬件介绍82.4.1ARM处理器82.4.2TC35模块102.4.3温度传感器112.4.4MQ-2烟雾传感器122.4.5

2、光电传感器132.4.6ISD1760语音芯片142.4.7继电器152.5软件系统介绍152 .5.1几种嵌入式操作系统的比较153 .5.2选择嵌入式操作系统的依据172 .6本章小结19第3章建立Linux开发环境202.1 搭建开发环境202.1.1 安装虚拟机、Linux操作系统、源代码及其他工具202.1.2 建立交叉编译环境202.1.3 1.3配置网络文件系统NFS212.2 嵌入式软件开发层次213 .2.1BootLoader介绍224 .2.2定制Linxu内核225 .2.3根文件系统232 .3本章小结24第4章系统的实现254 .1GSM远程控制模块的实现274 .

3、1.1mini2440串口的配置和实现275 .1.2通过串口发送短信284.2 温度采集模块的实现294.3 烟雾传感器模块的实现324.4 具有语音提示功能的密码锁防盗模块的实现344.5 预防小孩坠楼模块374.6 6本章小结39第5章系统测试405.1 整体界面测试405.2 模块功能测试415.2.1 远程监控家电模块功能测试415.2.2 密码锁防盗模块功能测试435.2.3 烟雾报警模块功能测试435.2.4 预防小孩坠楼模块功能测试44第6章总结与展望456.1总结456.2展望46参考文献47摘要物联网技术的兴起和发展，不仅改变了我们的工作方式、也逐渐地改变我们的生活方式。不

4、仅要求办公自动化、智能化，也需要家居生活逐渐地变得自动和智能起来。智能家居就是在这样的背景下产生的。智能家居系统是利用计算机、嵌入式系统和网络通信技术将各种家用设施通过家庭网络连接到一起，从而为人们提供更为便利舒适的生活环境。本设计利用32位嵌入式ARM处理器S3C2440作为智能家居控制系统的核心控制器，运用高性能、接口丰富、方便移植与扩展性好等优点，并且利用嵌入式操作系统实时性强、可靠性高、资源丰富等优势，将嵌入式技术作为智能家居控制器的开发平台，使智能家居控制系统的应用开发能够变为在嵌入式平台上的二次开发，从而缩短开发周期，并且节约资源。该设计通过对智能家居系统的分析，确定了总体架构设计

5、。针对智能家居系统的特点和所要实现的基本功能，分析了智能家居控制器的基本结构，然后对各个模块电路进行了详细设计。最终利用人体红外传感器(infraredsensor).GSM模块、温度传感器(temperaturetransmitter)光电传感器(photoelectricsensor),烟雾传感器(MQ-2),继电器等，结合电路组装成系统，实现房屋的远程监控，以及保护人员、物体的安全，方便用户随时在最短的时间内了解并掌握房屋情况。关键词：物联网，智能家居，远程监控ABSTRACTTheriseanddevelopmentoftheInternetofthingstechnology,esp

6、eciallyhighlydevelopingofcomputerandnetworkingtechnologies,notonlychangeoureverydaywork,butalsoourlife.Automationandintelligenceinofficewillnotenough,itsatrendtoaskformoreintelligenteverywhere,homelifeincluded.Thatiswhysmarthousecomeout.Thesmarthomesystemisusingcomputerandnetworkcommunication,embedd

7、edsystemtechnologywillallkindsofhouseholdfacilitiesviahomenetworkconnectiontogether,soastoprovidemoreconvenientandcomfortablelifeforpeople.Weutilizethe32-bitembeddedARMprocessorS3C44B0Xasthecontrollingcoreofthesmarthomesysteminthispaper.Ithascharacteristicsofhighperformance,plentifulinterfacesandcon

8、venienttransplantationandextension.Andalsoweadoptembeddedtechnologyastheplatformofthesmarthomecontrollerowingtoitshighreal-timeability,highreliabilityandrichresourses.Thustheapplicationofsmarthomesystembecomesthesecondarydevelopmentontheembeddedplatformsothatthedevelopingperiodiscutdownandresourceis

9、saved.Thisdesignthroughtheanalysisoftheintelligenthouseholdsystem,determinetheoverallarchitecturedesign.Accordingtothecharacteristicsoftheintelligenthouseholdsystemandtoachievethebasicfunctions,thebasicstructureofsmarthomecontrollerareanalyzed,thenhascarriedonthedetaileddesigntoeachmodulecircuit,the

10、finalbodyusingthehumanbodyinfraredsensor,GSMmodule,temperaturetransmitter,photoelectricsensor,smokesensors,biningwiththecircuitassemblesystem,realizetheremotemonitoringofthebuilding,aswellastoprotectthesafetyofpersonnel,objects,convenienttotheuseratanytimeintheshortestpossibletimetounderstandandgras

11、phousingsituation.Keywords:Internetofthings,Smarthome,Remotecontrol第1章绪论随着人们生活水平的提高，电子技术，通信技术和自动化技术的日趋完善，家居智能化相应也就出现在了人们的生活中。它既能给我们营造了温馨舒适、安全便捷的生活环境，还能够对家电设备进行实时监控以及管理，当家庭安全问题出现后还能及时给我们相应的警报。智能家居系统是将大大小小的各种家用电器以及家庭安全保护设备通过有线或无线的方式连接起来，可以进行集中或远程的监控、管理，为家庭住宅环境的安全提供了高效的管理方式。与普通的家居相比，智能家居不仅包括了普通家居的全部功能，

12、更重要的是它提供给了我们温馨快乐，且安全高效的高质量生活环境，还将一个看似静止的生活空间变成了一个有一定高智能的生活小帮手，更加进一步优化了我们的生活质量。1.1 智能家居的简介智能家居系统的概念起源于上世纪70年代的美国，随后，传播到欧洲、日本等国并且得到了很好的发展。在我国，智能家居这一概念推广较晚，约在90年代末家居智能化系统才得以进入国内，但发展速度惊人，至今已存在相当数量的智能化小区及住宅。所谓智能家居（SmartHome）是现代电子技术、自动化技术及通信技术相结合的产物。它是以家为平台，兼备建筑、自动化，智能化于一体的高效、舒适、安全、便利的家居环境。自动化的智能家居不再是一幢被动

13、的建筑，相反，成了帮助主人尽量利用时间的工具，使家庭更为舒适、安全、高效和节能。智能家居是现代社会最热门的话题之一，它的目标是通过网络等信息通信技术手段实现对家居电器等的智能控制，使其能够按照人们的设定工作运行，而不论距离的远近。智能化与远程控制是智能家居的两大特点。目前，已经有越来越多的机构和个人开始了对智能家居进行研究。随着网络技术的发展，特别是无线网络的发展，网络化智能家居系统可提供遥控、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、电话远程控制、可编程定时控制及计算机控制等多种功能和手段，使生活更加舒适、便利和安全。它能够自动控制和管理家电设备，对家庭环境的安全

14、进行监控报警，并且能够为住户提供安全舒适、高效便利的学习生活及工作环境。家居智能化系统将家庭中各种与信息相关的通信设备、家用电器以及家庭保安装置通过有线或无线的方式连接起来,并进行集中或异地的监控、管理，保持家庭住宅环境的舒适、协调。1.2 国内外的现状及发展趋势智能家居的发展分为三个阶段：首先是家庭电子化(HomeElectronics)阶段，这个时期主要是面向单个的电器，家庭电器之间并没有形成网络，亦没有大的联系。其次是住宅自动化(HomeAutomation)阶段，这个时期是面向功能的阶段，一部分的家庭电器之间形成了简单的网络，主要是为了实现某个特定单一的功能，例如单一的自动抄表功能。最

15、后是家居智能化(欧洲称为SmartHome,美国称为WiseHouse)阶段，这个时期是面向系统设计的阶段，系统通过家庭分布总线把住宅内各种与信息相关的通信设备、家用电器、报警装置并到网络节点中进行集中的监控、管理，保持家电与环境的协调，提供生活、工作、学习以及娱乐的各种优质服务，营造一种温馨舒适的家庭氛围。智能家居控制系统提供高效、舒适的家居环境，确保住户的生命财产安全；集中或远程调节家居环境的温度、湿度以及风的速度等，同时检查空气成分，提高空气质量；调节音响，电视等娱乐设施，愉悦心情；合理利用太阳能活周遭环境的变化，尽可能的节约能耗，达到合理利用资源；提供现代化的通信、信息服务。1.2.1 国外的发展现状1984年，世界上第一幢智能建筑在美国康涅迪格州落成，这栋意义非凡的建筑只是对一座旧式大楼的一定程度的改造而完成的。它只是采用计算机系统对大楼的空调、电梯、照明等设备进行监控，并提供语音通信、电