家居智能总线式开关系统
系别: 电子工程系
专业: 应用电子技术
班级:应用电子（3）
完成时间: 10年5月
家居智能总线式开关系统
绪论：
智能家居最早是在20世纪80年代兴起于日本和美国，并在20世纪90年代进入我国，经过十几年的发展，特别是随着我国的住宅产业发展而迅速发展起来。而且在我国智能家居引起越来越多的关注，随着人民生活水平的提高，人们
对于居住环境智能化、舒适程度等要求会越来越高，这给智能家居的发展提供了
很大的市场空间。由于我国的居住模式和发达国家存在很大的差别，我国人口众
多，城市多以密集型住宅为主，这造成了国内外在智能家居的发展和技术上存在
了很大的差别。国内智能化更多地注重于整个小区智能化的建设。最早从做对系
统开始，并且逐渐由过去的非可视对讲过渡到目前的以黑白可视对讲为主流，同
时一些集成了安防功能、抄表功能,短信息等功能的对讲产品出现并在一些地区
应用。由于可视对讲的发展迅速，一些厂家的宣传，给人造成了一种错误的观念，小区只要做可视对讲或者综合布线就称得上智能化小区。随着对智能家居的认识越来越深入，人们逐渐意识到智能化的真正主体是家居的智能化，更多地体现在家庭内部自动化。
关键字：
红外线，AT89C51，总线，双音多频DTFM,MT8880
目录
摘要与关键字 (3)
第一章课题描述
1.1课题简介 (3)
1.2系统功能要求 (4)
第二章系统设计
2.1方案论证与选择 (4)
2.2 智能总线式开关的设计 (10)
第三章硬件电路设计
3.1 通信结点电路 (19)
3.2电源电路设计 (31)
3.3 AT89C51芯片简介 (32)
第四章软件系统的设计
4.1 软件组成及结构 (37)
4.1.1 主机程序流程 (37)
4.1.2 分机程序流程 (38)
4.2 用普通I/O口控制MT8880的软件实现 (39)
4.2.1 MT8880初始化子程序 (39)
4.2.2 MT8880数据发送子程序 (41)
4.2.3 MT8880数据接收子程序 (42)
4.2.4 红外遥控开关程序 (44)
第五章毕业设计小结 (48)
第六章参考文献 (49)
家居智能总线式开关系统
【摘要：】
智能家居最早是在20世纪80年代兴起于日本和美国，并在20世纪90年代进入我国，经过十几年的发展，特别是随着我国的住宅产业发展而迅速发展起来。而且在我国智能家居引起越来越多的关注，随着人民生活水平的提高，人们对于居住环境智能化、舒适程度等要求会越来越高，这给智能家居的发展提供了很大的市场空间。由于我国的居住模式和发达国家存在很大的差别，我国人口众多，城市多以密集型住宅为主，这造成了国内外在智能家居的发展和技术上存在了很大的差别。国内智能化更多地注重于整个小区智能化的建设。最早从做对系统开始，并且逐渐由过去的非可视对讲过渡到目前的以
黑白可视对讲为主流，同时一些集成了安防功能、抄表功能,短信息等功能的对讲产品出现并在一些地区应用。由于可视对讲的发展迅速，一些厂家的宣传，给人造成了一种错误的观念，小区只要做可视对讲或者综合布线就称得上智能化小区。随着对智能家居的认识越来越深入，人们逐渐意识到智能化的真正主体是家居的智能化，更多地体现在家庭内部自动化。
【关键字：】
红外线，AT89C51，总线，双音多频DTFM,MT8
第一章课题描述
1.1 课题简介
智能家居的主体在于家庭自动化，将来家庭自动化的主体是家电、照明等电气设备的控制。家庭自动化系统能够通过集中或者分布式控制家庭内部照明或者家电，住户可以通过网络或者电话远程控制家庭内部设备。家居自动化系统是将来智能家居的主要发展方向。从智能家居所包含的内容来看，智能总线式开关
就适应了这一需求。本次设计以采用AT89C51实现的红外遥控和智能总线式开关
来制作一个家居智能总线式开关控制系统，用遥控器代替机械式开关,来控制家庭内部照明，实现任何一个房间能控制任何房间的用电设备，并能指示任何房间的灯的状态。整个系统采用总线式连接，总线形式为四总线，两根信号线，一根电源线，一根地线。采用主从式结构，一个主机，最多八个分机，如有特殊需要，还可扩展。
1.2 系统功能要求
为实现家居智能化，家庭内部照明或者其他家电的开关，需要集中或者分布式控制，有时还需要通过网络或者电话远程控制。从市场需求出介绍的智能总线式开关具有如下功能和特点：
·任何一个房间能控制任何房间的用电设备，并用发光二极管能指示任何房间的灯的状态。发光二极管亮代表此房间灯亮，发光二极管灭代表此房间灯灭。·整个系统必须采用总线式连接，总线形式为四总线，两根信号线，一根电源线，一根地线。
·采用主从式结构，一个主机，最多8个分机，如有特殊需要，还可扩展。·采用DTMF(双音多频)方式通信，通信可靠，通信距离长。
·系统是集中提供电源，抗干扰性强。
·加上电话线接口模块后，可实现拨电话开灯或开空调的功能，即基于公用电话网的远程开关。
第二章系统设计
2.1 方案论证与选择
方案一：无线遥控
智能总线式开关
方案二：采用PT2262/PT2272实现的红外遥控
智能总线式开关
方案三：采用AT89C51实现的红外遥控
智能总线式开关
方案论述
方案一:无线遥控
无线遥控由遥控发射机和遥控接受机两大部分组成.如图一所示为无线遥控发射机示意图.图二所示为无线遥控接受机示意图.
ANT 电磁波
振荡器
图一发射机示意图
ANT
检波放大晶体管开
关
图二接收机示意图
早期的发射机较多使用LC振荡器,频率漂移较为严重.声表器件的出现解决
了这一问题,其频率稳定性与晶振大体相同,而其基频可达几百兆甚至上千兆赫兹.无须倍频,与晶振相比电路极其简单.图三和图四所示为两种常见的发射机电路,由于使用了声表器件,电路工作非常稳定,即使手抓天线,声表器件或电路其他部位,发射频率均不会漂移.图2-1和图2-2相比,图2-2所示电路的发射功率更大一些.作用距离可达150米以上.
1
2
3
4
4
3
2
1
D
C
B
A
C16.8p F
C2
2.2p F
R1
47k
R2
100
315M Hz
VT 1
GND
12V
IN
L1
图2-1 发射机电路
4
321
D
C
B
L1
C1
4.7pF
C2
315MHz
VT1
R1
47k
GND
12V
IN
ANT
GND
图2-2 发射机电路
接受机可使用超再生电路或超外差电路,超再生电路成本低,功耗小,电流只需100uA 左右,超载生电路的零敏度可调.但是,超载生电路的工作稳定性比较差,选择性差,从而降低了抗干扰能力.
超外差电路的灵敏度和选择性都可以做得很好.因此比较常用。 方案二：采用PT2262/PT2272实现的红外遥控 1. 芯片介绍
PT2262/2272是台湾普城公司生产的一种CMOS 工艺制造的低功耗低价位通用编解码电路PT2262/2272最多可有12位(A0~A11)三太地址端管脚(悬空,接高电平,接低电平),任意组合可提供531441地址码,PT2262最多可有6位(D0~D5)
数据端管脚,设定的地址码和数据码从17脚串行输出,可用于无线遥控发射电路,
红外遥控发射电路.
(1)编码芯片PT2262
编码芯片PT2262发出的编码信号由:地址码,数据码,同步码组成一个完整
的码字,解码芯片PT2262接收到信号后,其地址码经过两次比较核对后,VT脚才
输出高电平,与此同时相应的数据脚也输出高电平,如果发送端一直按住按键,编
码芯片也会连续发射.当发射机没有按键按下时,PT2262不接通电源,其17脚为低
电平,所以315MHZ的高频发射电路不工作,当有按键按下时,PT2262得电工作,其
第17脚输出经调制的串行数据信号,当17脚为高电平期间,315MHZ的高频发射
电路起振并发射等幅高频信号,当17脚为低平期间，315MHZ的高频发射电路停
止振荡，所以高频发射电路完全受控于PT2262的17脚输出的数字信号，从而
对高频电路完成幅度控键（ASK调制）相当于调制度为100%的调幅.
1,PT2262特点
CMOS工艺制造，低功耗。
外部元器件少。
RC振荡电阻。
工作电压范围宽：2.6V~15V。
数据最多可达6位。
地址码最多可达531441种。
2，应用范围
车辆防盗系统。
家庭防盗系统。
遥控玩具。
其他电器遥控。
3，引脚图
PT2262的引脚如图2-3所示。
4，管脚说明
PT2262的管脚说明如表所示。
说明管脚说明
A0~A11 1~8，10~13 地址管脚，用于进行地址编码，可置为“0”,“1”,“f”
（悬空）
D0~D5 7~8，10~13 数据输入端，有一个为“1”即可有编码发出，内部下拉Vcc 18 电源正端（+）
TE 14 编码启动端，用于多数据的编码发射，低电平有效
OSC1 16 振荡电阻输入端，与OSC2所接电阻决定振荡频率
OSC2 15 振荡电阻振荡器输出端
DOUT 17 编码输出端（正常时为低电平）
Vss 9 电源负端（-）
在具体的应用中，外接振荡电阻可根据需要进行适当的调节，阻值越大振荡
频率越低，编码的宽度越大，发码一帧的时间越长。
5，参数指标
PT2262的极限参数如表一所示，电气参数如表二所示。
参数符号参数范围单位
电源电压 VCC 2~15.0 V 输入电压 Vi -0.3~Vcc+0.3 V 输出电压 Vo -0.3~Vcc+0.3 V 最大功耗 Pa 300 mW 工作温度 ToPr -20~+70 度 储存温度 Tstg -40~+125 度
表二 PT2262的电气参数（除非特殊说明Tamb=25度 Vcc=12.0V ） 参数 符号 测试条件 最小值 典型值 最大值 单位 电源电压 Vcc 2 12 V 电源电流 Icc Vcc=12v 振荡器停止振荡A0~A11开路
0.02 0.3
uV
Dout 输出驱动电流 Ioh Vcc=5V Voh=3V
-3 mA Vcc=8V Voh=4V
-6 mA Vcc=12V Voh=6V
-10 -mA Dout 输出陷电流 Iol Vcc=5V Vol=3v
2 mA Vcc=8V Vol=4v
5 mA Vcc=12V Vol=6v
9 mA
(2) 解码芯片PT2262 1,PT2262引脚图
图2-3 PT2262引脚图
方案三：采用AT89C51实现的红外遥控
通用红外遥控系统由发射和接收两大部分组成，应用编、解码专用集成电
A01A123A24A3VDD VT OSC1OSC218171615A45DIN 14A56D078D19
VSS
D5D4D3D2
13121110
路芯片来进行控制操作，如图所示。发射部分包括键盘矩阵、编码调制、LED红外发送器；接收部分包括光、□电转换放大器、解调、解码电路。
(a) 红外遥控发射框图
（b）红外遥控接收框图
遥控开关是在通用红外遥控系统的基础上加以改进实现的。其实质就是将红外遥控接收部分采用单片机AT89C51来控制。即当一体化红外接收器接收到红外遥控信号后，将光信号转换成电信号，经放大、解调、滤波后，将原编码信号送入单片机AT98C51中进行信号识别、解码，然后进行相应的处理，打到控制电器的目的。下图一所示为遥控开关的系统构成框图，图二为遥控开关的电路原理图。
图一遥控开关的系统构成框图
彩
色
电
视
机
遥
控
器
遥控接收头
显示器
复位
AT89C51
晶振
继电器（执行器）
电器插座
受控电器
键盘键
阵
编码调
制
LED
光/电放大解调解码电路
12345
5
4
3
2
1
D
C
B
A
T i t l e
N u m b e r
S i z e
B
D a t e :26-A p r -2009S h e e t o f F i l e :
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C 1815
C 1815
C 1815
C 1815
C 1815
P 10
1
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2
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6
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R S T /V P D
9
R X D /P 30
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T X D /P 31
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12
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X T A L 2
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G N D
20
P 20
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v c c
40
A T89C51
V D 1
V D 2
V D 3
1K
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V D 4
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J K 1A
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J K 1A
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30p F
30p F
12M H z
3
21S M 0038
G N D
G N D
共阳
蜂鸣器
5V
图二 遥控开关的电路原理图
红外线遥控器的工作原理 1.红外线遥控发射器
红外线遥控器发射器包含键盘、指令编码器和红外发光二极管LED 等部分组成。当按下键盘的不同按键时，通过编码器产生与之相应的特定的二进制脉冲码信号。将此二进制脉冲码信号先调制在38KHZ 的载波上，经过放大后，激发红外发光二极管LED 转变成以波长940nm 的红外线光传播出去。 2.红外线遥控接收器
遥控接收器由红外线接收器、微处理器、接口电路(控制电路)等部分组成。光电二极管将接收的红外线信号转变成为电信号，经检波放大，滤除去38KHZ 的载波信号，恢复原来的指令脉冲，然后送入微处理器进行识别解码，解译出遥控信号的内容，并根据控制功能输出相应的控制信号，送往接口电路（控制电路）做相应的处理。
3.红外遥控开关的译码
在红外线遥控开关电路图中，当接通电源后，AT89C51的13脚所接的蜂鸣器会“嗡”的响一声，同时14脚所接的发光二极管闪亮一次，然后熄灭。P1口所接LED 显示器不显示，继电路JK1A 至JK5A 全部断开，这些都表明红外遥控开关没有接收到信号，在此提示等待。此时，若将遥控器的数字“1”按下时，则在图中的红外遥控开关的电路图中的遥控接收器SM0038接收来自遥控发射器发射的红外信号，将接收的红外线信号转换成电信号，经放大、解调、滤波后，经红外接收器的第一管脚将原编码输入AT89C5的12脚。然后由AT89C51对所接收的 原编码信号进行判断，识别等，然后做出响应的处理。
2.2 智能总线式开关的设计方案：
1.通信网络拓扑结构设计
通信网络按拓扑结构设计可分为以下4种：
·总线网
·星状网
·环状网
·混合网，如树状网、网状网等。
（1）总线网
总线结构是使用同一媒体或电缆连接所有用户的一种方式，也就是说，连接用户的物理媒体由所有设备共享，如图一所示。使用这种结构必须解决的一个问题是确保用户使用媒体发送数据时不能出现冲突。在点到点链路配置时，这是相当简单的。如果这条链路是半双工操作，只需使用很简单的机制便可保证两个端用户轮流工作。在一点到多点方式中，对线路的访问依靠控制端的探询来确定，即主机循环检测。
这种结构具有费用低、数据端用户入网灵活、站点或某个端用户失效不影响其他站点或端用户通信的优点。缺点是一次仅能一个端用户发送数据，其他端用户必须等待到获得发送权。媒体访问获取机制较复杂。尽管有上述一些缺点，但由于布线要求简单，扩充容易，端用户失效、增删不影响全网工作。
网络节点
网络节点
网络节点
网络节点网络节点
总线
图一
（2）星状网
星状网是最古老的一种连接方式，大家每天都使用的电话就属于这种结构，如图图二所示。图三所示为目前使用最普遍的以太网星状结构，处于中心位置的网络设备称为集线器，英文名为Hub。
程控交换机
电话机
电话机
电话机
电话机
电话机电话机
图二
这种结构便于集中控制，因为端用户之间的通信必须经过中心站。由于这一特点，也带来了易于维护和安全等优点。端用户设备因为故障而停机时也不会影响其他端用户间的通信。但这种结构非常不利的一点是，中心系统必须具有极高的可靠性，因为中心系统一旦损坏，整个系统便趋于瘫痪。对此中心系统通常采用双机热备份，以提高系统的可靠性。星状网的另一缺点是布线较多，每一工作站要求一条线，工作站越多，线材也消耗越多。
工作站工作站
集线器
工作站
工作站工作站
工作站
图三
（3）环状网
环状结构在局域网中使用较多。这种结构中的传输媒体从一个用户到另一个用户，直到所有用户连成环状，如图图四所示。这种结构显而易见消除了用户通信时对中心系统的依赖性。
网络节点8环型网
网络节点1
网络节点6
网络节点2网络节点5
网络节点4
网络节点7网络节点3
图四
环形结构的特点是，每个用户都与两个相邻的用户相连，因而存在着点到点链路，但总是以单向方式操作。于是便有上游用户和下游用户之称。例如图四中，用户7是用户8的上游端用户，用户8是用户7的下游用户。如果8端需将数据发送到7端，则几乎要绕环一周才能到达7端。
通过以上三种通信网络拓扑结构的比较。总线式网络具有费用低、数据端用户入网灵活、站点或某个端用户失效不影响其他站点或端用户通信的优点。更重要的是布线要求简单，扩充容易。对于家用的电器设备，选用总线式网络拓扑结构最为适合。为解决总线冲突的问题，可采用主从式结构，系统结构如图五所示。
主机
电源
从机（控制开关1）从机（控制开关2）从机（控制开关3）从机
（控制开关4）
从机（控制开关8）从机（控制开关7）从机（控制开关6）从机
（控制开关5）
VCC GND TXD RXD
图五
主机和整个系统的电源作为一个模块，负责接收从机数据，并发给各从机。从机有各自不同的地址码，一个从机对应一组开关。当某一从机需要打开另一从机所控制的开关时，只需发送对应从机的地址码，主机收到此地址码后，立即转发各从机，各从机都能收到此信号，但只有符合本机地址码的从机才做出相应的
操作（开机或关机）。当然，从机也能控制自己的开关，操作过程和上述一样。
2.传输媒质的选择
传输媒质是通信中实际传送信息的载体。合理的选择传输媒质，有助于提高通信质量和兼顾性价比。数据通信系统中采用的传输媒质可分为有线和无线两大类。双绞线、同轴电缆、电力线、电话线、波导管和光纤是常用的几种有线传输媒质。短波通信、微波通信、卫星通信、红外通信、激光通信、散色通信以及蓝牙通信等的信息载体都属于无线传输媒质。
（1）有线传输媒质
有线传输媒质是现代通信中最常用的媒质之一，它以有形的线路为传输介质，主要包括双绞线、同轴电缆和光纤。计算机间的远程数据通信一般要采用调制解调器，其传输介质本应使用专用的同轴电缆，但从成本角度考虑，还可使用双绞线、电话线和电力线。当然，采用光纤作为通信介质是最好不过了，但成本较高，可根据传输特性（包括其容量及传输频率范围）、连接性（点对点或多点）、地域范围（网络上点与点之间的最大距离）、抗干扰性（介质对干扰的屏蔽能力）、成本（包括组成部件、安装和维修成本等）几个方面对上述几种介质进行比较。下面，对这几种通信介质分别进行分析说明。
①双绞线
双绞线是由两条互相绝缘的铜导线扭绞起来构成的，一对线作为一条通信线路。通常类似这样的一定数量的导线对捆成一个电缆，外面包上硬护套。之所以采用这种扭绞结构是为了减少相邻导线的电磁干扰，以提供相对稳定的导电特性。最近的研究结果表明，双绞线作为一个建筑物内局部通信网络的传输介质是有效且成本低廉的。
双绞线可用于传输模拟及数字信号，其通信距离一般为几公里到几十公里。当距离太长时，对于模拟信号，每隔5～6km需加放大器，以便将衰减了的信号放大到合适的数值；对于数字信号，每隔2～3km需加转发器（中继器），以便将失真了的数字信号进行整形。导线越粗，其通信距离越远，但导线价格会越高。
与其他传输介质相比，双绞线的传输距离、带宽和数据率有限。当频率增大时，信号衰减也增大。此外它易于电磁场耦合，对噪声和干扰较敏感。减少损耗的办法有两种：第一，可在双绞线外面加上一个金属编制网的屏蔽层减少干扰，相邻的线对采用不同扭绞长度减少串音；第二，使用平衡传输线，接受端用相位差判断数字0和1，而不再用幅度差判断，因而可有效降低加性噪声干扰，增加传输距离。
对于点到点模拟信号传输，双绞线可以达到250kHZ的带宽。由于用户线路的衰减为每公里1dB，而电话线通用标准为最大损耗低于6dB，因此，电话线上每6km内必须接放大器。对于数字的点到点线路，双绞线可以达到几Mb/s的数据传送速率，且传输距离可达几公里。由于双绞线成本低廉且性能较好，因而无论是在模拟还是数字数据通信中都是一种普遍采用的传输介质。目前，在某些专门系统中，双绞线在短距离传输中的速率已达100～155Mb/s。
②同轴电缆
同轴电缆也像双绞线那样由一对导体组成，但他们是按同轴的形式构成线对的，其结构如图六所示。其中最里层是内导体，外包一层绝缘材料，外面再套一个空心的圆柱形外导体，最外层是起保护作用的塑料外皮。内导体忽然外导体构成一组线对。单根同轴电缆直径约为0.5～2.5cm，几个同轴电缆往往会在一个大电缆内，有些里面还装有二芯扭绞线或四芯线组用于传输控制信号。由于外导体
是接地的，故同轴电缆具有很好的抗干扰性。
外层外导体
屏蔽层绝缘层
内导体
芯线图六
同轴电缆与双绞线相比价格稍贵，因其具有带宽宽、数据传输速率高、传输距离长、抗干扰能力强等优点，尽管面临光纤、微波和卫星等传输信道的竞争，但仍是用途非常广泛的传输介质。由于它比双绞线具有优越的频率特性，现已被广泛用于较高速率和较高频率的数据传输，如长距离电报、电话传输，有线电视、局部网络和短距离系统连接的通信线路中。
③电力线
利用电力线载波实现数据通信，将大大降低成本、缩短工时。下面举例说明电力线载波通信的原理。
可以用单片机8031为控制核心，控制双音多频DTMF发生器（MT8880），实现信号编码，再通过锁相环电路（LM567）进行信号调制。载波信号经放大后，耦合至电力线上，完成数据发送。接收端将电力线上耦合进来的载波信号，经锁相环电路进行解调，再送入DTMF译码器（MT8880），实现信号译码，由单片机接受，使信号得以还原，从而完成两地的数据通信。
电力线载波传输限于同一个电力变压器供电范围内，主从机最好接于同一相线上，这样传输衰减减小、传输距离远、传输效果好。若传输线不同相，则应在他们之间就近跨接0.1uF耐压630V以上的电容，实现交连传送，但传送效果差些。
④电话线
利用现成的电话线进行串行数据通信，是非常经济的一个途径。
在远程通信时，传输线上分布电容是使数据波形失真的主要因素。如果传输线是架在电线杆上的架空导线对，两导线间是由空气绝缘的，相互距离有数厘米，他们之间就构成了分布电容。导线越长，电容越大，对数据波形的影响越严重，两条传输线距离越近，电容也越大，特别是对电缆中的导线，不仅导线间距离小，而且绝缘材料的介电常数远大于空气的介电常数，所以同样长度的电容远比架空导线大，在选用传输线时应该给以重视，这就是直接用电话线或普通导线进行数字通信时，距离受限制的原因。
如果传输的脉冲宽度太窄或使用的波特率太高，以至传输线上的电容尚未充满电荷之前就开始下降了，而电容上的电压尚未放电到最低电压又进行充电，这样在接收端无法判断它们，这便是用电话线直接传输数据时，应对波特率加以限制的原因。
实际上用电话线传输直流电压要考虑由电阻、电容和电感以及非理想绝缘所带来的漏电电阻等综合影响。
⑤波导管
如果发送频率足够高，那么信号的电磁成分可在自由空间传播，从而不需要任何实际导体。尽管如此，为避免由于信号扩散而引起的干扰和损耗，同时为了
使信号沿需要的路由传播，有时我们需要把这些电磁波禁闭在另外一种有介媒质—波导管中。
通常，波导管被用来把微波发射器和接收器连接到它们的天线，其工作频率范围为2000～110000MHZ。另外，由于湿气使微波衰减，因此波导管使用干燥空气来防止这些湿气。常见的波导管是环形波导管。目前波导管仍被用做高功率、高频信号的导体，但更新一些的系统采用了光纤电缆。
⑥光纤
光纤是光导纤维的简称，是传送光信号的媒质。光纤的原材料主要是二氧化硅，再加上其他的辅助材料如塑料等制成，光纤的结构呈圆柱形，内部是纤芯，外部是包层。纤芯采用二氧化硅以锗和磷等材料制成，直径约约为5～75 um ；包层采用纯二氧化硅制成，直径约为100～150um。光纤的最外层是塑料护皮，用于保护纤芯。纤芯的折射率比包层的折射率高1%左右，因而可以使光聚在纤芯与包层的界面之内向前传播，形成光导波。如果纤芯的直径足够细（例如5 um 以下），则光在光导波中的传播只有一种模式，这样的光纤称为单模光纤。如果纤芯的直径足够粗，则光在光导波中可能同时有多种沿不同途径传播的模式，这样的光纤称为多模光纤。
（2）无线传输媒质
所谓无线传输媒质，是指无须架设或铺埋电缆或光缆，而通过看不见摸不着的自由空间，将电信号转成无线电波进行传送。发信端待传的信息转换成无线电信号，依靠无线电波在空间传播，而收信端则要把无线电信号还原成发信端所传信息。
无线电波是一种电磁波，因为是一种电磁波，因为频率（波长）
相差较远的无线电波往往具有不同的特性，通常用频率（波长）作为无线电波具有表征意义的参量。例如，中长波沿地面传播，绕射能力较强；短波以电离层反射方式传播，传输距离很远；而微波只能在大气对流层直线传播，绕射能力很弱。因此，把无线电波按其频率（波长）来进行命名，如表一所示。下面简单介绍短波通信、微波通信、卫星通信、红外通信、激光通信、散射通信以及蓝牙技术等几种无线传输新技术。
1 短波通信
短波通信是利用地面发射的无线电波在电离层反射，或电离层与地面之间多次发射而到达接收点的一种远距离通信方式，工作频率范围为3MHz～30MHz。电离层的高度由数十公里到数百公里，分为多个不同的层次，而且随着季节、昼夜及太阳活动等情况不断变化，因此电离层的不稳定是造成短波通信质量不稳定的主要因素。同时，由于短波通信可能存在多条传播途径，各途径的时延不等，从而会产生多径效应及衰落现象。加之它的工作频段窄，通信距离容量小，所以在数据通信中很少使用。但是短波通信的突出优点是投资少、建设快、通信距离远，因而在军事通信及移动通信方面仍有实用价值。
2 微波通信
微波通信是在对流层的视距范围内利用无线电波进行传输的一种通信方式，频率范围为1GHZ～20GHZ。由于受地形和天线高度的限制，两微波站间的通信距离一般为30km～50km，长途通信时必须建立多个中继站。中继站的功能是变频和放大，进行功率补偿。通过各中继站逐站将信息传送下去，很像接力赛跑，所以微波通信常称为微波接力通信。
微波通信分为模拟微波通信和数字微波通信两种。模拟微波通信主要采用调
频制，每个射频信道可开通300、600、至3600个话路。数字微波通信大多采用相移键控（PSK），目前国内长途干线使用的数字微波主要有4GHZ的960路系统和6GHZ的1800路系统。微波通信的传输质量比较稳定，影响质量的主要因素是雨雪天气对微波产生的吸收损耗，不利地形或环境对微波所造成的衰落现象。微波通信以其成本低、中继距离远等优点，成为长途通信的主要手段之一。
3. 卫星通信
检单地说，卫星通信就是地球上的无线电通信站之间利用人造卫星做中继站而进行的通信。人造卫星已成为当今通信的重要媒介之一。通信卫星被发射到地球的赤道上空36000Km处的对地静止轨道上，利用卫星上的通信转发器，可以接收由陆地卫星地球站发射的信号，该信号经放大，变频后，转发到其他的地球站，从而完成地球站之间的传输。一个卫星可以覆盖地球表面1/3的地区，只经过一次中继，而且频带宽，因此卫星通信的容量大，中继站少。两个地球站之间的直接通信距离可达13000千米，并且无论通信距离远近，通信的质量都相同，所以卫星通道已经成为当今长途通信的主要手段之一，也是计算机通信的良好媒质之一。
4.激光通信
激光通信时利用激光传输信息的通信方式。激光是一种新型光源，具有亮度高、方向性强、单色性好、相干性强等特点。它具有通信容量大、不受电磁干扰、保密性强、设备轻便、机动性好等优点，但使用时光学收发天线相互对准困难。通信距离限于视距，易受气候影响，在恶劣气候条件下甚至会造成通信中断。大气激光通信可用于江河湖泊、边防、海岛、高山峡谷等地的通信，还可用于微波通信或同轴电缆通信中断抢修时的临时顶替设备。
激光通信相比于微波通信，具有以下优势：发射光束窄，方向性好。激光通信中的光束发射角通常都在毫弧度，甚至微弧度量级，它能较好的解决日益严重的电磁波干扰和保密问题。激光通信中的天线尺寸也是其优点之一。由于激光波长短，在同样功能情况下，天线的尺寸比微波、毫米波通信天线的尺寸要小许多，但其信息容量较大。光波作为信息载体可传输10Gb/s的数据速率，而且其功耗小、体积小、重量轻，此外，真空对于光波是一种无损耗、无干扰的良好传输介质，传输同样速率与信息的装备，光通信的性价比最高。
5.红外通信
红外通信在人们日常生活中处处可见。从电视机、VCD遥控器，到电梯、门禁系统，乃至便携式电脑，都是红外通信的实例。由于红外通信价格低廉，使用方便，解决了无有线连接的许多方便，因而受到了家电设备厂商，电脑外围设备厂商以及通信设备厂商的高度重视。
使用发送器和接收器调制出不相干的红外线光就可以实现红外线通信。无论是直接传输还是经过一个浅色表面的反射，收发器之间的距离都不能超出视线范围。
散射通信
散射通信是利用地面发射的无线电波在对流层散射而返回地面的一种通信方式，工作频率范围为100 Mhz~10GHz,通信距离一般为150Km~400Km，最高可达800Km~1000Km。
与短波通信相比，散射通信的传输频带较宽，可达数百千赫兹到数兆赫兹，而且通信容量大，能进行多路复用。散射通信的主要缺点是传输损耗大，接收信号的强度变化大。为了克服衰落现象，需要采取多种措施，如今采用分集接收、
加大天线、使用大功率发射机和低噪声接收机，致使成本提高。散射通信由于通信容量大，不受核爆和极光的影响，因而在军事通信中以及在无法进行微波通信的条件下，有很高的实用价值。
6.蓝牙技术
蓝牙技术是一种无线数据与语音通信的开放式全球规范，它以低成本的近距离无线连接为基础，为固定与移动设备通信环境中建立一个特别连接，其程序写在一个9×9mm^2的微芯片中。如果把蓝牙技术引入到移动电话和膝上型电脑中，就可以去掉移动电话和膝上型电脑之间的连接电缆而通过无线使其建立通信。打印机、PDA、桌上型电脑、传真机、键盘、游戏操纵杆以及所有其他的数字设备都可以成为蓝牙系统的一部分。除此之外，蓝牙无线技术还为已存在的数字网络和外设提供通用接口以组建一个远离固体网络的个人特别连接设备群。
蓝牙工作在全球通用的2.4GHZ ISM 频段。蓝牙的数据速率为1Mb/s.时分双工传输方案被用来实现全双工传输。
ISM频段是对所有无线电系统都开放的频带，因此使用其中的某个频带都会遇到不可预测的干扰源。例如某些家电、无绳电话、汽车房开门器、微波炉等等，都可能是干扰。为此，蓝牙蓝牙特别设计了快速确认和调频方案以确保链路稳定。跳频技术是把频带分成若干个跳频信道，在一次连接中，无线电收发器按一定的码序列不断的从一个信道跳到另一个信道，只有收发双方是按这个规律进行通信的，而其他的干扰不可能按同样的规律进行干扰；调频的瞬时带宽是很窄的，但可以通过扩展频谱技术使这个窄带扩展成百倍的宽频带，使干扰变小。
通过以上对各传输媒质的分析和比较，我们不难看出，在通信系统中，合理的选择传输媒质是很重要的。智能总线式开关民用智能化设备，由于它的普遍性和实用性，必须从性能价格比出发来选择通信传输媒质。从以上对传输媒质的分析和比较可知，双绞线作为一个建筑物内局部通信网络的传输介质是有效的且成本低廉的。本系统采用直径为0.3mm的双绞线，该线在20C时每千米导体直流电阻为36欧姆，每千米固有衰减小于1db（800~1000hz）.
（3）通信编解码方式设计
数据通信中的编解码技术主要有DTMF编解码技术和三态逻辑解码技术，本系统编采用DTMF编解码技术。
1.DTMF（双音多频）编码方法
DTMF是英文Dual Tone Multiple Frequency 的缩写，意为“双音多频”，它在程控系统中应用最为广泛。
DTMF（双音多频）信令具有的传递速度，使得它不仅广泛应用于电话系统的语音通信中，而且在通信网中应用也极为普遍。一些系统中常常需要同时接收和发送DTMF信号，发送和接收均伴随着编码和解码过程。
电话机有两种拨号方式，即脉冲拨号方式和双音多频拨号方式。
双音多频拨号方式的双音是指两个特定的单音信号的组合叠加来代表数字或符号（功能）。两个单音的频率不同，所代表的数字和功能也不同，在双音多频电话机中，有16个按键，其中有10个数字键（0~9），6个功能键(*、#、A、B、C、D)。按照组合的原理，它必须有8种不同的单音频信号。由于采用的频率有8种，故称之为多频。又因从8种频率中任意抽出两种进行组合，又称其为8中取2的双音编码方法。
根据CCITT的建议，国际上采用69HZ、770HZ、825HZ、941HZ、1209HZ、
1336HZ、1477HZ和1633HZ。把这8种频率分为两个群，即高频群和低频群。从高频群和低频群中任意各抽取一种频率进行组合，共有16种不同的组合，代表16种不同的数字或功能，如表一所示
表一拨号数字与高、低频率的组合关系
低频组fl(hz)高频组fh(hz)
1209 1336 1477 1633
697 1 2 3 A
770 4 5 6 B
852 7 8 9 C
941 0 * # D
例如按“1”键时，由拨号电路产生697HZ与1209HZ叠加的信号电流输出；按“2”键时，产生697HZ与1336HZ叠加输出；以此类推。
2.DTMF（双音多频）编解码器的原理
DTMF（双音多频）编码器是采用每位数字有一组低频（fl）和一组高频(fh )按式8-1的组合叠加形成的一组双音多频信号，实现快速数字拨号。
V（t）=Ahsin(2πfht)＋Alsin(2πflt)
DTMF解码器一般包括DTMF分组滤波器和DTMF译码器。DTMF 接收信号先经高、低群带通滤波器进行fl、fh区分，然后过零检测，比较，得到相应于DTMF的两路信号输出。该两路信号经译码、锁存、缓冲、恢复对应于16种DTMF信号音对的4比特二进制码。
目前DTMF产品多属于CMOS集成电路，国际上一些主要器件生产厂家或公司均有这方面的系列产品。有代表性的DTMF发送器包括MITE公司的MT5087、MT5089、MT5088、MT5091,Motorola公司的MC14410,AMI公司的S2860、S2559,TEXAS公司的TP5087、TCM5087、TCM5089,MOSTEK公司的MK5087、MK5089、MK5091等。有代表性的DTMF接收器有MT8880、M8880、MT8888、MT8888、MT8889等。这些DTMF产品集成度高，体积小，抗干扰能力强，并且中间传输的是两个叠加的音频信号，最后输出的是二进制编码信号，便于与微型计算机接口，无须调制解调器。目前DTMF主要用于电话机及程控交换机中。实际上，DTMF编译码电路可广泛用于遥控、遥测和数据传输等领域中。
本系统从通信可靠性和成本考虑，采用DTMF编解码技术，并选用DTMF 编解码芯片MT8880。
第三章硬件电路设计
3.1 通信结点电路
1，控制开关的电路原理与分析
物联网智能家居系统毕业 论文 Revised by BLUE on the afternoon of December 12,2020.
天津电子信息职业技术学院 毕业论文 题目物联网智能家居系统姓名 专业班级 指导教师 完成时间 天津电子信息职业技术学院制
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，所以这类产品局限性很大。随着电信GSM网络覆盖范围的无缝化、广阔化以及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网络的智能家居系统。本系统采用cortexA8为系统控制核心，对家庭中出现的意外情况使用各种传感器进行采集，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相关指令给GSM模块来控制现场执行机构，完成意外情况的排除。 关键词：智能家居 GSM 传感器远程控制
目录 一、绪论--------------------------------------------------------- 1 （一）智能家居概述------------------------------------------- 1 （二）智能家居网络构成--------------------------------------- 2 1、家居网络控制平台--------------------------------------- 2 2、智能家居子系统----------------------------------------- 2 3、智能家居网络的信号传输介质----------------------------- 3 4、远程控制技术概括---------------------------------------- 4 5、智能家居控制系统的国内外发展现状----------------------- 5 二、系统需求分析及方案-------------------------------------------- 6 （一）应用程序功能需求分析------------------------------------ 6 （二）开发环境需求分析---------------------------------------- 6 1、硬件环境---------------------------------------------- 6 2、软件环境---------------------------------------------- 7 三、硬件模块及其驱动设计实现-------------------------------------- 7 （一）主控模块----------------------------------------------- 7 （二）通信模块----------------------------------------------- 7 1、 TC35模块简介------------------------------------------ 7 2、 TC35模块与cortexA8连接方式--------------------------- 7 3、传感器模块--------------------------------------------- 8 四、系统软件部分------------------------------------------------- 36 （一）主程序及大致流程--------------------------------------- 36 1、温度监测线程------------------------------------------ 37 2、视频监测线程------------------------------------------ 38 3、报警流程---------------------------------------------- 39 （二）短消息程序设计----------------------------------------- 40 1、 AT指令介绍------------------------------------------- 40 2、PDU编码规则------------------------------------------- 42 3、短信模式设置------------------------------------------ 42 4、短信的发送方法---------------------------------------- 43
毕业设计论文 题目：智能家居自动化技术 智能家居布线系统 专业：电气工程及其自动化 姓名： 学号： 指导老师： 二零一一年五月
毕业设计(论文)任务书 队别年级 2007级 专业电气工程及其自动化 学生XX指导老师 同组XX 一、题目 智能家居自动化技术智能家居布线系统 二、设计课题要求 了解智能家居的基本概念和智能家居自动化技术，分析智能家居自动化技术国内外研究现状，预测其发展的趋势。广泛查阅资料，弄清楚基本原理。 三、设计课题所需的主要设备和资料 主要是收集有关智能家居自动化技术智能家居布线系统的相关资料，再通过实际观察智能家居布线系统如何运用，从而得出相关信息，完成论文的撰写。 四、设计说明（论文）应包括的内容 1．智能家居布线系统国内外研究现状和发展趋势2．智能家居自动化技术相关概念
3．智能家居布线的总体设计方案 4．智能家居布线系统实际运用 5．维修、排除故障的相关知识和方法 五、参考文献 [1]曹龙汉.X安才.高占国.单片机原理及应用[M].XX,2004,(6):30-67,152-167 [2]冯庆祥.毕平.智能化小区和智能住宅[J].低温建筑技术,2002,(1):12-13 [3]任晶钰.国外智能家居住宅布线系统综述[M]. 2000,17(1):49-53 [4]董杰.智能家居系统的组成与设计[J].科技情报开发与经济,2005,15(3): 281-287 [5]陆伟良.陆昀璟.毛伟民.智能小区与智能住宅[M].高等教育,2000,(5):132-154 [6]王宇.於金生.智能家居综合布线系统组成及解决方案[J],2003,(4):41-43 [7] 章林伟.谈住宅小区智能化的若干问题[J].房材与应用,2000,(3): 28-39 [8] 黄小池.智能家居系统的现状和发展趋势[J].计算机科学,2003, (1): 74-75 [9] 郭宝蓉.2l世纪高新科技新兴住宅探索[J].XX建筑,2000,(2): 32-37 [10] 侯海涛.国内外智能家居发展现状[J].建材发展导向.2004,(5):60-65 [11] 金彩虹.程大章.智能家居研究-家庭组网技术篇[J].智能建筑与城市信息.2004.(3):30-32 [12] 程惠明.王磊.智能家居综合布线系统安装与维修[D].2004,(3):34-37 [13] 陈金岭.网络家庭让我们开始新生活[N].通信产业报,2001,(4):38 [14] 黎连业.计算机网络基础和网络工程[M].人民邮电,1998,(12):345-366 [15] 鲍有铮.通过对HFC网的改造实现住宅小区智能化[N].XX师X大学学报(自然科学版).2000.(3)：56-57 [16] 胡寿松.自动控制原理[M].科学,2000,(6):1-13,29-64 [17] X奇.智能化住宅区解决方案[J].金狮科技发展XX内刊,2000,(2):10-12 [18] 陈曦.智能家居控制系统的设计与实现[J].国外电子元器件,2003,(11):5-7 [19] 余永权.智能家居网络的架构.功能及发展[J].电子世界,2002,(5):4-5 [20] 徐欣.卢启中.嵌入式Intenet与智能家居系统及构建有序化网络体系[D].电子
智能家居之安防系统 一．概述 智能家居中有许多的应用系统，我设计的是安防系统。 1.涉及到的主要技术 物联网通信技术（主要是采集与传输信息）； 2.主要研究内容 采集，传输，处理信息，报警等基本内容； 该智能安防系统的核心内容就是，智能报警系统的自动反应功能，以应对各种危险，达到竟可能高的安全性。 3.需要实现的设计目标 1.实现实时的采集，传输信息。 2.能实现对实时信息的处理，并作出一定的反应 3.出现任何安全问题，通知主人，还要自动做出反应，比如火灾时自动喷水灭火，气体泄漏时自动关门关窗，并切断电源。 二．总体的设计方案 系统架构设计总框图：
上图是我从网上找到的一个已经非常成熟的安防系统的例子，我将它简化一下，将安防系统分为三个子系统：环境监测子系统；智能门禁子系统；报警子系统。 架构图： 环境监测子系统 智能门禁子系统报警子系 统 做出及时措施； 通知主人
当智能门禁子系统与环境检测系统监测到危险的时候，触发报警系统三．系统各部分的功能及设计 1.门禁子系统 功能：实行监控管理 设计：门控系统有摄像头，麦克风（采集语音），指纹采集器，可控旋转电机构成，控制部分采用基于MSP430设计开发的控制板。采集了指纹，声波，图像等多种生物特征信息，同时配合硬件设备，以达到智能家居中对安全性能高的要求。 门禁系统除了允许人员进入之外，还要有防止入侵者的功能，所以，在房子外部的墙等地方可以装上特殊的传感器，让门禁系统拥有防盗功能，为了实现这一点可以采用如下设备：无线红外线报警器，防盗器警报器（2个)，和遥控遥控红外示警器。下面是技术参数：1．电源：直流6V(4节5号电池) 2．待机电流：≤100LlA 3．报警电流：≤150mA 4．报警声响响度：1米范围内不小于80dB 5．红外探测距离：7米左右，左右110度 安装方法： 1、探头应避免直对门窗口，以免误报 2、应调整探测器的倾斜角度，以使其探测距离最远 3、探头的菲妮尔透镜应保持干净，不能有遮挡物体 4、探头应远离冷热源，例如空调出风口、暖气、冷气机等 5、将电池盖打开，按照电池盒内部的标识将4节5号电池装入 6、电池上后按一下遥控听到清脆嘟的一声绿灯亮，表示已经开机，
基于物联网的智能家居系统设计毕业设计论文I 基于物联网的智能家居系统设计 摘要 智能家居系统是利用计算机、嵌入式系统和通信网络技术，将各种家用设施(如照明、安防、家电等)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。传统的智能家居系统一般是通过有线线路布线和进行各种控制和通信的，人们难以脱离各种线缆的羁绊，而且系统的可扩展性能也很差。现代近距无线通信技术的发展，使得人们能够冲破这种束缚，营造更舒适的家居生活。家居网络可以大致分为数据网络和控制网络两大部分，本文主要针对智能家居系统的控制网络相关技术进行研究，并进行了系统设计。 本文主要按照以下几部分展开论述: 首先分析了智能家居系统的一般构成以及控制系统在智能家居的地位，并通过传统智能家居的特点进行分析，指出了目前市场上的智能家居系统的局限性，提出了基于短距无线网络的现代智能家居系统是将来的发展趋势。接着对智能家居控制的系统构架以及相关关键技术进行了分析和比较，指出基于IEEE802.15.4的zigbee技术是目前最适合无线家居控制系统的无线标准，并对该标准进行了深入研究。然后从系统和应用的角度来研究智能家居控制网络，设计了一个基于近距无线技术的智能家居控制演示系统，包括主控制器与传感器、摄像头监控、开关控制等功能节点的设计。 关键词：家居控制网，Zigbee，物联网
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物联网导论论文 课程名称: 智能家居 题目名称: 智能家居发展应用及设计学院: 专业班级: 学生组员: 指导教师: 完成时间: 2013.12 湖北科技学院
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摘要 智能家居作为家庭信息化的实现方式，已经成为社会信息化发展的重要组成部分，物联网因其巨大的应用前景，将是智能家居产业发展过程中一个比较现实的突破口，对智能家居的产业发展具有重大意义。本文基于容易实现，方便操作，贴近使用的设计理念，采用STC89C52单片机为控制核心，为控制终端，并采用包括红外遥控、按键、Web界面等在内的多个控制源来控制家用电器。本文的二至四章描述了整个设计的软、硬件部分的具体实现，第五章是根据设计好的功能搭建了一个具体的环境实例。 关键词：物联网、智能家居、单片机、STC89C52、多源控制
Abstract Smart Home as the implement mode of Family Information has become an important part of the social information development .The networking because of its huge prospect to develop .It will be a real way during the Smart Home`s development .Networking means a lot to the Smart Home .This article base on the design concept of trying to use easiest way to deliver handle and closing to use .We take the STC89C52 as the control core of the design .The relay as the control terminal mean .While we also use the trared remote control key webpage etc to control the home appliances . Two to four chapters of this paper describes the design of software and hardware to achieve the specific. Chapter V is based on features designed to build a specific environment instance. Key word:Networking、Intelligent、Home、Microcontroller、STC89C52、multi-source control
智能家居布线系统在设计中的应用 一．引言 随着国民经济和科学技术水平的提高，特别是计算机技术、通信技术、网络技术、控制技术、信息技术的迅猛发展与提高，加快了家庭实现生活现代化，居住环境舒适化及安全化。这些高科技已经影响到人们生活的方方面面，改变了人们生活习惯，提高了人们生活质量，使人们对所居住的环境、信息的获取、娱乐和教育等提出了更高的要求。正是在这种形势下发展出了智能家居这一技术。智能家居除了具有安全、便利、舒适、节能、娱乐性的功能外，还需要拥有一个音频、视频、计算机功能、通信功能、家居自动化/控制/安全技术及将所有不同的设备应用和功能互连于一个单一的布线系统中，使生活更为便利及灵活。我们将这单一的布线系统称为智能家居布线系统或智能住宅布线系统，可以说家居布线系统是在智能住宅发展过程中产生的。 美国奥创利公司认识到智能家居会给我们的工作、生活带来巨大变化，从用户的角度出发并依据TIA/EIA 570－A家居布线标准率先推出了“智能家居布线——In House系统”。奥创利In House智能家居布线系统为智能家居设计了一整套完美的布线解决方案，从而实现了使信息高速公路进入家庭的梦想。 奥创利公司为了在中国大力发展和推动智能家居布线系统这一新概念和应用，将该公司的In House智能家居布线系统产品带给了我们。 二．TIA/EIA 570－A家居布线标准 1991年5月，美国国内标准委员会（ANSI）与TIA/EIA TR－41委员会内的TR－41.8分会的TR－41.8.2工作组制订出了第一个ANSI/TIA/EIA 570家居布线标准。但随着新技术的不断发展，智能住宅对通信线缆带宽的要求越来越高，ANSI/TIA/EIA 570的家居布线标准渐渐不能满足智能住宅家居布线的需求，这样就迫切要求有新的家居布线标准来适应新技术的不断发展。因此在1998年9月，TIA/EIA协会正式修订及更新了家居布线的标准，并将该标准重新定义为ANSI TIA/EIA 570A 家居电讯布线标准（Residential Telecommunications Cabling Standard）。 1．制订TIA/EIA 570A标准的目的 TIA/EIA 570A制订出新一代的家居电信布线以满足现在及将来的多种电信服务。标准主要提出了有关布线新的等级，并建立了一个布线介质的基本规范和标准，主要应用支持话音、数据、图像、电视、多媒体、家居自动系统、环境管理、保安、探测器、报警及对讲等服务。标准主要规划于新建筑、更新增加设备、单一住宅及建筑群等。 2．TIA/EIA 570A家居布线标准更新的主要内容 该标准不涉及商业大楼； 基本规范的更新将遵循TIA手册中所更新的内容及标准； 在该标准中定义了家居布线的等级；
编号： 审定成绩： 重庆邮电大学 毕业设计（论文） 设计（论文）题目：家居物联网安全系统的研究 学院名称： 学生姓名： 专业： 班级： 学号： 指导教师：
答辩组负责人： 填表时间：年月 重庆有电大学教务处制
摘要 物联网正在以超越“爆炸”的速度发展，其对世界的影响也是越来越明显。智能家居是现代家居生活的一种趋势，以至于在第三届中国国际物联网（传感器网络）博览会上，家居智能作为“十二五”规划中工信部主推应用领域之一，家居系统产品或网络家居得以展示，物联网技术在智能家居方面的应用已经初见成效。 随着物联网技术在智能家居系统中的应用不断成熟，考虑到智能家居系统中存在的一些安全问题，例如“如何对住宅环境进行实时监测”，以及现有家居安全系统存在的局限性，一种基于物联网的高度网络化智能家居安防系统被设计出来。该智能家居安防系统是针对对非授权访问进行检测、拦截和报警进行设计。本设计涉及到两个节点（CC2530芯片为主控芯片的开发板），一个用作协调器节点，一个用作终端设备；协调器负责组建网络，并维护网络，与PC电脑相连，终端设备负责控制各个功能模块的正常工作，并把数据传递给协调器节点。另外功能模块主要有温湿度采集模块、烟雾检测模块、继电器模块和人体红外传感模块。 本文主要从理论和原理方面对家居物联网的安全系统进行研究，另外也从硬件方面做了很简易的家居环境安全监测系统。 【关键词】智能家居系统物联网技术家居安防传感器网络
目录 前言 (1) 第一章智能家居 (2) 第一节智能家居的概述 (2) 第二节国内外智能家居的发展状况 (2) 一、国内智能家居的现状 (2) 二、国内的相关政策 (3) 三、国外智能家居的现状 (3) 第三节智能家居中的安全问题 (4) 第四节本章小结 (5) 第二章基于物联网的智能家居系统 (6) 第一节物联网技术 (6) 第二节IEEE 802.5.4/ZigBee无线通信标准 (7) 一、IEEE 802.15.4标准简介 (7) 二、ZigBee标准简介 (8) 第三节家居物联网安全系统的研究 (10) 一、家居物联网系统 (10) 二、系统安全问题的研究 (11) 第四节本章小结 (11) 第三章课题的硬件描述 (12) 第一节设计总框图 (12) 第二节CC2530芯片及最其小系统介绍 (12) 一、CC2530芯片简介 (12) 二、CC2530最小系统组成 (14) 第三节功能模块介绍 (15) 一、温湿度检测模块 (15) 二、烟雾检测模块 (17) 三、人体红外探测模块 (18) 四、光敏传感器模块 (19) 五、显示模块 (20) 六、继电器模块 (22) 第四节本章小结 (23)
智能家居论文：基于嵌入式技术的智能家居系统设计与实现 【中文摘要】随着时代的进步、技术的发展、人民生活水平的提高,智能化也正逐步迈进现代家庭生活中,住宅信息化、数字化智能化及网络化也逐步成为现实。智能家居系统就是在这种情形下发展起来的。智能家居是利用综合布线技术、安全防范技术、网络通信技术、音视频技术和自动控制技术将家居生活中的各种设备(如灯光照明系统、安防报警系统、环境检测控制、网络家电)通过家庭网络连接在一起。智能家居在国外发展很快,在国内,智能家居发展还处于起步阶段,因此研究适合中国国情的智能家居系统有着重要意义。本文以某一嵌入式智能家居系统的设计为背景,研究的主要内容如下：1)分析国内外智能家居的发展情况,提出了一种适合中国国情的低成本、简单方便的智能家居解决方案,并给出了课题研究的意义；2)根据系统需求给出了智能家居系统的设计要求,将系统分为中央控制器和功能节点模块,分别选择了合适的嵌入式系统和采用ZigBee技术进行智 能家居内部组网；3)完成了以S3C2440为核心的中央控制器和以 CC2430为核心的功能节点模块的硬件设计；4)完成了中央控制器软件程序设计包括：Qt界面、Web Server构建、视屏监视程序设计；完成了以ZigBee为核心的软件模块设计；5)进行了系统主要功能和系统联调测试。 【英文摘要】With the development of technology and advancement of people’s living quality, people turn to pay more
attention on life’s security, comfort, convenience etc. Smart home system is to connect the facilities and devices (such as lighting system, safeguard system and electrical equipments etc) using computer, embedded system, network technology by home network, which provides people more comfortable and convenient life. The main work is as follows:1) By analyzing the domestic and foreign development situation of smart home, we present a smart home solution which is low-cost, simple and convenient.2) According to the system requirement, the system is divided into the central controller with embedded system and the function module with ZigBee technology.3) Completed the hardware system design of central controller based on S3C2440 and function module based on CC2430.4) Completed the software system design of function module and central controller which includes Qt interface, Web Server construction, video monitoring.5) Debugged and tested the main function of the system. 【关键词】智能家居嵌入式系统 ZigBee S3C2440 CC2430 【英文关键词】Smart Home Embedded System ZigBee S3C2440 CC2430 【目录】基于嵌入式技术的智能家居系统设计与实现摘要 5-6Abstract6第1章绪论10-17 1.1 课题背景
{管理信息化物联网}无线智能家居控制系统论文 29
无线智能家居控制系统 摘要 随着人们生活水平的提高,其对家居品质的要求也在不断提高,加上信息化对人们传统生活方式的改变让许多人对家居智能化的需求日益强烈。智能居家市场将是一片蓝海。 智能家居系统包括家庭保安系统和家电智能控制系统两个重要组成部分,家庭保安系统防止非法入侵和家庭灾害的效用,无论犯罪分子从任何地方闯入您的住宅,或者发生煤气泄漏、火灾等,系统都可以发出声光报警并通过拨打电话发送短信的方式通知到您本人或保安人员,减少财产的损失。我们只需要在家庭内安红外探测器、煤气探测器、烟感探测器、门磁、窗磁、紧急求救按钮等就可以防万一。家电智能控制可以让您远程控制家庭内的任何电器设备,无论您身处世界何地都轻松自如的控制和使用。主要控制的电器有电灯、空调、热水器、电饭煲、换气扇等。其对于提高人们的生活质量,尤其是普通家庭的生活质量有着重要的意义 本系统由硬件和软件两部分组成。硬件部分采用AT89C52作为主控器件,结合单片机扩展的存储器、输入/出设备以及 各种实现单片机系统控制要求的接口电路和有关的外围电路芯片或部件组成；软件由单片机应用系统实现其特定控制功能的各种工作程序和管理程序组成。本文介绍了用AT89S52单片机实现的基于GSM短信模块的家庭防盗报警系统,以及AT89S52单片机的效用特点、GSM短信模块工作原理、传感器工作原理。借助最可靠、最成熟的GSM移动网络,以最直观的中文短消息或电话形式,直接把报警地点的情况反映到您的手机屏幕上。它采用主动式红外传感器进行检测,变有形的传统防盗网防盗窗为无形,给火灾时的逃生提供方便。并配备烟雾传感器和燃气泄漏传感器,实现防火、防燃气泄漏的作用。实现了对室内的一些危险情况进行了远程监控并检测各种异常情况,并发出报警信号。
家居智能总线式开关系统 系别: 电子工程系 专业: 应用电子技术 班级:应用电子（3） 完成时间: 10年5月
家居智能总线式开关系统 绪论： 智能家居最早是在20世纪80年代兴起于日本和美国，并在20世纪90年代进入我国，经过十几年的发展，特别是随着我国的住宅产业发展而迅速发展起来。而且在我国智能家居引起越来越多的关注，随着人民生活水平的提高，人们 对于居住环境智能化、舒适程度等要求会越来越高，这给智能家居的发展提供了 很大的市场空间。由于我国的居住模式和发达国家存在很大的差别，我国人口众 多，城市多以密集型住宅为主，这造成了国内外在智能家居的发展和技术上存在 了很大的差别。国内智能化更多地注重于整个小区智能化的建设。最早从做对系 统开始，并且逐渐由过去的非可视对讲过渡到目前的以黑白可视对讲为主流，同 时一些集成了安防功能、抄表功能,短信息等功能的对讲产品出现并在一些地区 应用。由于可视对讲的发展迅速，一些厂家的宣传，给人造成了一种错误的观念，小区只要做可视对讲或者综合布线就称得上智能化小区。随着对智能家居的认识越来越深入，人们逐渐意识到智能化的真正主体是家居的智能化，更多地体现在家庭内部自动化。 关键字： 红外线，AT89C51，总线，双音多频DTFM,MT8880
目录 摘要与关键字 (3) 第一章课题描述 1.1课题简介 (3) 1.2系统功能要求 (4) 第二章系统设计 2.1方案论证与选择 (4) 2.2 智能总线式开关的设计 (10) 第三章硬件电路设计 3.1 通信结点电路 (19) 3.2电源电路设计 (31) 3.3 AT89C51芯片简介 (32) 第四章软件系统的设计 4.1 软件组成及结构 (37) 4.1.1 主机程序流程 (37) 4.1.2 分机程序流程 (38) 4.2 用普通I/O口控制MT8880的软件实现 (39) 4.2.1 MT8880初始化子程序 (39)
1 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以及科技的高速发展，智能化家居已成为一种必然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和综合功能组成一个强大的完善的系统[1]。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[1]。 本文介绍的智能化家居控制系统可以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（例如：热水器、空调、电饭煲、灯光等）进行远程控制。你可以在下班途中，预先将家中的空调打开、电饭煲煮好香喷喷的米饭、让热水器提前烧好热水，而这一切的实现都仅仅是靠一条短信完成。 本系统采用cortexA8作为主控器件，远程控制是基于GSM网络短消息通信方式，AT指令作为系统控制命令，cortexA8通过对收到的信息进行解码来识别控制信号，用户只需向TC35模块发送相应指令即可实现远程控制操作。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；短消息发送部分采用基于GSM模块TC35和IT公司的电平转换芯片MAX232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发展创造能力，随之而来的也是人类对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，所以“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以及小区建筑技术之中。由于计算机控制系统发展迅速，以及电子信息行业的发展成长快速，也大力促进了智能家居控制系统的产生。因为固定电话和互联网技术基本上是传统智能家居控制系统的技术核心，所以安装固定电话以及互联网成为了达到家庭用户传统智能家居控制系统的产生的根本硬件技术、以及硬件要求。但是随着电子技术、智能通信技术以及网络技术发展日新月异的今天，基于GSM网络通讯体统的低成本无限制智能家居控制系统成为广大居民以及中国居民享受新一代智能家居控制系统的变革捷径。
2016年慈溪市小学六年级学业水平测试模拟卷二 英语 Listening Part 40% 一、听音，选出你所听到的内容4% （）1、A. GKR B. JKR C. GKI （）2、A. 6：15 B. 7：14 C. 6：50 / i? / . / ei / . / ?i / CB 3、A. （）（）4、A. fast B. must C. past /w?:t? ? . /w:? / . / w?:l / / A. B ）5、（C （）6、A. broken B. because C. brush （）7、A. pay attention B. play attention C. attention （）8、A. get there B. go together C. get together 二、听句子，给图标号4% ）（（）（）（）
）（（）（）（）6% 三、听音，选出与你听到单词含有相同发音的词 B. give 2、A. bike A. room B. foot （））（1、B. who （）4、A. water B. glass 、（）3 A.green B. where A. here A. sheep B. bread （）6、 5 （）、 B.visited （ A. yellow 、）（7 B. windy 、8）A.cooked 四、听问句，选答句5% （）1、A. Yes, she is. B. No, it isn't. （）2、A. He is going next weekend. B. He is going to school. （）3、A. It's me. B. It's his. （）4、A. He hobby is singing. B. His hobby is drawing. stth . s Dec. 25B. It' （）5、A. It's Oct. 1 . 五、选出与你听到句子意思一致的选项5% （）1、A. Spring is my favourite season. B. I like summer best. （）2、A. Amy is 150cm. B. Amy is 148cm. . My father is a postman. B、A. My father is a fisherman. （）3（）4、A. The tree is in front of the house. B. The tree is behind the house. （）5、A. I will take a bus home. B. I am going home by bike. 六、听对话，选出正确的选项6% 听对话一完成1、2题 1、Where are they? A．At home B. At school C. In a nature park. 2、What are the lions doing ? A. They are talking to you. B. They are sleeping. C. They are running. 听对话二完成3、4题 3、What happened to Ann ? A. She rode a bike. B. She hurt her foot C. She fell off and angry. 4、Who did she go with ? A. Her brother. B. Her mother. C. Her sister. 听对话三，完成5、6两题 5、What are they talking about ? A. A fareware party. B. A birthday party. C. A festival party. 6、What is Mike going to do in the party? B. Play the pipa.. A. Sing a song. C. Do kung fu. 七、听短文，判断，与短文相符的写”Y”，不相符写”N”5%
电子技术在智能家装中的应用 摘要 :随着科技的高速发展，人们对生活的要求也越来越高，智能家居成为时 代的新主题，本文主要介绍了智能家居是什么，以及它的功能、特点、国内外的市场情况和电子技术语智能家居的关系以及电子技术在智能家居中的应用。现阶段智能家居的应用技术在国内还不是很完善的，但我相信随着时代的进步，我国的智能家居一定会走向世界的高峰。 关键词：智能家装；电子技术；应用；无线网络； The application of electronic technology in smart home abstract：With the rapid development of technology, people's demand on life is also more and more high, intelligent home furnishing becomes a new theme of the times, this paper mainly introduces what is the intelligent home furnishing, application and market situation and the electronic technology language intelligent home furnishing its function, characteristics, both at home and abroad and electronic technology in intelligent home furnishing. Application of intelligent home furnishing the present stage in China is not perfect, but I believe that with the progress of the times, intelligent home furnishing in China will move towards the world summit. Keyword：Intelligent home；electronic technique；appliance；wireless network； 1、引言 21 世纪是信息时代，各种电信新技术推动了人类文明的进步。正是因为通信技术、计算机技术、网络技术、控制技术的迅猛发展与提高，促使了家庭实现了生活现代化，居住环境舒适化，安全化。这些高科技已经影响到人们生活的方方面面，改变了人们生活习惯，提高了人们生活质量，家居智能化也正是在这种下应运而生的。智能家具控制系统的主要功能包括通信、设备自动控制、安全防范三个方面。随着新技术和合自动化的发展，传感器的使用数量越来越大，功能也越来越强，各种传感器都已经标准化、模块化，这给智能家具控制系统的设计提供了极大的方便。 家家居生活的智能化是当今计算机网络与通讯技术最人性化得应用，给人们的家居生活带来了全新的感受。今天，借助电话控制或互联网，几乎可以在任何地方、任何时候监控家庭状况，为您的家居生活带来前所未有的方便。随着社会全面的信息化、智能化和自动化，家庭智能化必将成为未来家具装饰潮流发展的最新方向！