智能家居系统论文.docx

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1、智能家居系统论文本科毕业设计（论文）智能家居系统学生姓名：XXX学生学号：学XXXXXXXXXX院（系）：数学与计算机学院年级专业：年09级信息与计算科学指导教师：XXXX硕士助教二O一三年六月摘要随着经济的高速增长。建立一个低成本、高效率的智能家居系统已成为当今世界的一个热点话题。目前越来越多的智能家居产品出现在市场上，其中以基于电话网的智能安防系统居多。目前在我国，使用家庭电话的用户越来越少，而且电话线路受地域的影响严重容易损坏，因此这类产品局限性很大。随着电信GSM网络覆盖范围的无缝化、广阔化与手机的日益普及为基于GSM网络的智能家居系统提供了巨大的应用空间。本文设计了一种基于GSM网络

2、的智能家居系统。本系统使用cortex8为系统操纵核心，对家庭中出现的意外情况使用各类传感器进行采集，然后通过GSM模块把采集到的信息发送给管理人员，管理员根据收到的信息发送有关指令给GSM模块来操纵现场执行机构，完成意外情况的排除。关键词：智能家居，GSM,传感器，远程操纵AbstractWiththerapideconomicgrowth,the1ifeoffastrhythmstatethata11owspeop1epaymoreandmoreattentiontothequa1ityof1ifeandgrade.Howtobui1dahighefficient,1owcostofint

3、e11igenthouseho1dsystemhasbecomeahotspotinthewor1dtoday.Atpresent,thedomesticandforeignvarioustypesofinte11igenthouseho1dproductsmoreandmore,muchofwhichisbasedonthenetworksecuritycontro1system.Butinourcountry,fami1yte1ephoneusersarereducedgradua11y,andte1ephone1ines1ouisisdestroyed,sothiskindofprodu

4、cthasacertain1imitation.Withthete1ecommunicationsGSMnetworkcoverageofthebroad,seam1esschange,andtheincreasingpopu1arityofmobi1ephonebasedonGSMnetworkinte11igenthouseho1dsystemprovidegreatapp1icationspace.ThispaperintroducesadesignbasedonGSMnetworkofinte11igenthomecontro1systemoftheworkingprincip1esa

5、ndmainfunction.TheSCMsystemcontro1coreSTC,tofami1yofpossib1eaccidentswitha11kindsofsensorsforacquisition,throughtheGSMmodu1egatheringtheinformationsenttomanagementpersonne1,administratoraccordingtoreceivesendingtheinformationre1atedinstructionstoGSMmodu1etocontro1periphera1s,inc1udingcontro1specifie

6、de1ectrica1app1iances,switche1ectronicdoormu1tip1efunctions.Practiceshowsthatthissystemre1iab1eperformance,costisnothigh,suitab1eforthegenera1pub1icuse,canbewide1yusedinmodernresidence,hasabroadmarketprospect.Keywords：smarthome,GSM,sensor,remotecontro1ji*IAbstract1绪论11.1 智能家居概述11.2 智能家居网络构成21.2.1 家居

7、网络操纵平台21.2.2 智能家居子系统21.3 智能家居网络的信号传输介质31.3.1 1电力线31.3.2 电话线31.3.3 双绞线/同轴电缆31. 3.4无线方式31.4 远程操纵技术概括41.5 智能家居操纵系统的国内外进展现状52系统需求分析及方案71.6 应用程序功能需求分析71.7 开发环境需求分析72. 2.1硬件环境72. 2.2软件环境73硬件模块及其驱动设计实现82.4 主控模块82.5 通信模块83. 2.1TC35模块简介83. 2.2TC35模块与cortex8连接方式83.3传感器模块93. 3.11ed93. 3.2蜂鸣器124. 3.31m75温度传感器16

8、3.4 视屏模块203.4.1 4.1打开视频设备203.4.2 设定属性及采集方式203.4.3 设置视频捕获格式213.4.4 分配内存223.4.5 得到视频缓存的内存空间233.4.6 视频采集方式243.4.7 处理采集数据243.4.8 关闭视频设备253.4.9 4.9视频格式的转换253.5 ICd模块303. 5.1函数接口304. 5.2封装给应用层的函数324系统软件部分334.1 主程序及大致流程334.1.1 温度监测线程334.1.2 视频监测线程344.1.3 报警流程354.2 短消息程序设计364. 2.1AT指令介绍364. 2.2PDU编码规则384. 2

9、.3短信模式设置385. 2.4短信的发送方法395测试及结论405.1 测试原则405.2 测试方案405.3 结论41参考文献421绪论21世纪是信息化的时代，物联网新技术推动了人类文明的进步。随着人们生活水平的提高与科技的高速进展，智能化家居已成为一种必定趋势而深入千家万户。智能化家居是利用电力自动化、计算机、网络通信、信息、结构化布线、无线等技术将多种设备应用与综合功能构成一个强大的完善的系统”它以住房为平台，同时兼备网络家电、家电设备自动化、建筑、通信、远程医疗、家庭办公、娱乐等功能，集结构、服务、系统、管理为一体的舒适、节能、安全、便利、高效、娱乐、环保的居住环境叫本文介绍的智能化

10、家居操纵系统能够使得人们通过手机在任何时候、任意地点对家中的任意电器（比如：热水器、空调、电饭煲、灯光等）进行远程操纵。你能够在下班途中，预先将家中的空调打开、电饭煲煮好香喷喷的米饭、让热水器提早烧好热水，而这一切的实现都仅仅是靠一条短信完成。本系统使用cortexA8作为主控器件，远程操纵是基于GSM网络短消息通信方式，AT指令作为系统操纵命令，cortexA8通过对收到的信息进行解码来识别操纵信号，用户只需向TC35模块发送相应指令即可实现远程操纵操作。温度传感器完成现场信息的采集，cortexA8对数据进行及时的处理，实现实时测控；短消息发送部分使用基于GSM模块TC35与IT公司的电平

11、转换芯片MX232等器件构成的移动终端的硬件电路，完成短消息收发功能。1.1 智能家居概述进入21世纪，科学技术与生产力加速了社会的进展制造能力，随之而来的也是人类关于物质水平的大力需求，而居住的环境要求也成为了人们关注的领域，因此“智能化”这一概念也促使科技工作者们将其引入智能家居民应用方面的小区住宅与小区建筑技术之中。由于计算机操纵系统进展迅速，与电子信息行业的进展成长快速，也大力促进了智能家居操纵系统的产生。由于固定电话与互联网技术基本上是传统智能家居操纵系统的技术核心，因此安装固定电话与互联网成为了达到家庭用户传统智能家居操纵系统的产生的根本硬件技术、与硬件要求。但是随着电子技术、智能

12、通信技术与网络技术进展日新月异的今天，基于GSM网络通讯体统的低成本无限制智能家居操纵系统成为广大居民与中国居民享受新一代智能家居操纵系统的变革捷径。智能家居系统成为一种新兴的综合技术学科。智能家居系统也可被定义为一个操纵过程，或者者操纵系统，利用现在被大多数科技人员已掌握的计算机技术、网络布线技术、网络通信系统将其糅合，使之成为融合在家居操纵中的多个子系统，并使其智能的结合在一起。目前相比较其他时分多址技术手段而言，更加完美、成熟、应用更广泛的一种普及率很高的系统是GSM(G1ObaISystemforMobi1eCOmm1miCatiOn)系统。在我国，已建成的基本覆盖全国的GSM数字蜂窝

13、移动技术信息网，早已成为我国公众移动生活密不可分的一种技术之一。在GSM短信服务的基础上，智能家居操纵系统是在移动网络通讯技术的短信应用功能的技术运用。由于GSM网络通讯系统在全国范围实现了联网与漫游能力，因此它的网络功能很强大，用户无需另外搭建网络，因此，在GSM网络覆盖率达到全国范围的情况下，为客户省下了昂贵的网络搭建费用与保护网络费用。同时，它对用户数量的限制也十分少，也为客户克服了通常智能家居操纵系统中系统成本高、保护艰难、同时网络覆盖范围小与用户组数量少的缺点。相比传统网络智能家居操纵系统在网络通信覆盖率上具有较大的优势，加之GSM本身就具有数据的输送功能，这也促成了GSM应用在广大

14、生活中得到迅速普及。基于GSM的无线通讯智能系统还具有双线传送数据的功能、性能稳固。为客户在远程操控与用户操纵设备提供了强大技术平台。远程操控系统应用广泛，遍及中国经济生活进展的各大领域。而且目前人们正在使用中的操控系统从成本、性能、稳固性、便利性与保护的难易方面基本都不能使人们最大程度的满意。因此，GSM网络通信技术的提出大大的提升了智能家居操纵系统的完善程度。1.2 智能家居网络构成1.3 .1家居网络操纵平台智能家居主操纵平台是智能家居操纵系统的“心脏”部分，等效的能够说是智能家居的核心。对方能够通过手机短信的方式同意用户命令并实时操作，或者者对对用户手机发送操纵电器运转情况，对家庭总线

15、与各个网络子系统实施连接，完成智能家居操纵系统平台的链接构成。1.2.2智能家居子系统智能家居系统的连接通常均为家电网络中的耗电类型的家电电器。比如冰箱、空调、电磁炉、热水器、电饭煲、电灯等家用电器。这些消耗电类型的家庭电器能够在现场立即布线互联构成智能家居系统，与主控家居智能平台相连接，再进行现场网络综合布线连接智能家居子系统，就能够由用户利用协议中的操作指令短信操作家庭中电器设备了。1.4 智能家居网络的信号传输介质智能家居网络通讯形式多彩多样，能够使用不一致的传输介质传输网络通讯信号，大体上有电力线、电话线、双绞线、无线方式。1.5 .1电力线基于电力线为传输介质的通信网络能够说是最方便的，由于现在家庭基本都已铺设供电源的电源线而且家中的电源线已经延伸到家庭生活的每个角落。而且,现在大部分家用电器设备都离不开电源。因此利用家中的电力线完成智能家居操纵系统网络方案方便而且经济便宜。在国际上，首个实现家庭电器智能化的方案便是通过电力线作为信息传输载体的而达成的。1.1.2 电话线利用电话线作为网络信息传输载体起步尽管相较于电力线略微晚一些，但是由于它具有布局简单、使用方便、安全性能好与易于大规模推广等优点，而且近期电话线的传输速率也完成了大幅度提升，因此它的应用与进展非常快，在美国