编号：
毕业设计（论文）说明书
课 题： 基于CAN 总线的智能家居控制
学 院： 电子工程与自动化学院
专 业： 自动化 学生姓名： 学 号： 指导教师单位：
姓
名：
职 称：
理论研究
实验研究 工程技术研究软件开发
2012年 5 月 10 日
进入二十一世纪以来，借助计算机和互联网技术的发展，信息家电已经越来越多的出现在人们的生活之中，伴随着科学技术的进步，家居智能化正以前所未有的速度走进寻常百姓之家。以单片机为核心结合计算机构成的智能家居产品具有体积小、功能强、应用面广，使用灵活、价格便宜、工作可靠等优点。
本文设计基于CAN总线的智能家居控制系统，研究其硬件电路设计、软件程序设计和CAN总线的智能家居领域的应用。该控制系统从结构上来划分，可以分为两个层次，分别为上位机监控和下位机各节点控制。上位机监控主要由监控计算机PC机和CAN-RS232总线协议转换器构成，下位机由单片机和CAN总线智能节点数据采集模块构成，完成对家居的环境状况进行实时监控。
系统设计两路CAN总线节点，采用温度传感器DS18B20、湿度传感器DHT11、烟雾传感器MQ-2、BIS0001人体红外传感器，巡回检测室内温度湿度，火情盗情等环境信息。并通过CAN-RS232协议转换将数据发至PC机记录和监控，PC机可查询当前记录和历史记录，上位机和CAN节点分别设有报警功能，可以通过按键设定报警上限和下限。系统硬件包括主控芯片STC89C52RC，CAN总线通信模块，串行通信接口电路，烟雾浓度检测模块，人体移动红外检测模块，温湿度检测电路，液晶显示电路等。系统软件设计包括VB上位机监控程序，CAN-RS232总线协议转换程序，CAN总线智能节点通信程序，按键设定值程序，液晶显示程序等。
关键词：智能家居；CAN总线；传感器；Visual Basic
Since the beginning of the 21st century, with the development of computer and Internet technology, information appliances have been more and more in people's life, along with advances in science and technology, the intelligent home is at an unprecedented rate into the homes of ordinary people at home. Small size, wide range of applications, the use of flexible, cheap, reliable and advantages of microcontroller as the core, combined with computer composed of smart home products.
The design is based on the CAN bus smart home control systems, to study the hardware circuit design, software programming, and CAN bus application in the field of smart home. The control system up from a structural division can be divided into two levels, respectively, for each node of the PC monitoring and machine control. PC monitoring of monitoring computer PC, CAN-RS232 bus protocol converter, the next crew of data acquisition module of the microcontroller and the CAN bus intelligent node to complete the real-time monitoring of the state of the environment of the home.
System designs two CAN bus node, using temperature sensor DS18B20, humidity sensor DHT11, smog sensor MQ-2, BIS0001 infrared sensor, to detect circuitly indoor temperature and humidity, fire Pirates of the situation and other environmental information. Recording and monitoring of the data sent to the PC, the PC machine can check the records and history, the host computer and the CAN nodes are equipped with an alarm function, alarm upper and lower limits can be set through the button and the CAN-RS232 protocol conversion. The system hardware consists of the master chip STC89C52RC，CAN bus communication module, serial communications interface circuits, smoke concentration detection module, infrared detection module of human motion, temperature and humidity detection circuit, LCD circuits, etc.. System software design, including VB PC monitoring program, the CAN-RS232 bus protocol conversion process, the intelligent node of the CAN bus communication program button to set the value of the program, LCD program.
Keywords: Smart Home; the CAN bus; sensor; Visual Basic
目录
引言 (1)
1 课题研究内容 (2)
1.1 课题背景 (2)
1.2 课题意义 (2)
2 系统设计概述 (3)
2.1 设计任务 (3)
2.2 系统设计原理 (3)
2.3 系统设计方案 (3)
2.4 系统可行性分析 (4)
3 CAN总线概述 (6)
3.1 CAN总线简介 (6)
3.2 CAN总线帧类型 (6)
3.2.1 数据帧 (6)
3.2.2 远程帧 (7)
3.2.3 错误帧 (8)
3.2.4 过载帧 (8)
3.3 CAN报文过滤 (8)
3.4 CAN错误处理 (8)
3.4.1 错误检测 (8)
3.4.2 错误标定 (9)
4 硬件电路设计 (10)
4.1 单片机最小系统 (10)
4.1.1 单片机STC89C52RC (10)
4.1.2 最小系统电路 (11)
4.2 CAN总线模块 (12)
4.2.1 CAN控制器SJA1000 (12)
4.2.2 CAN收发器TJA1050 (17)
4.2.3 CAN模块电路 (17)
4.3 串口通信 (18)
4.3.1 电平转换芯片MAX232 (18)
4.3.2 串口通信电路 (18)
4.4 温湿度检测模块 (19)
4.4.1 温度传感器DS18B20 (19)
4.4.2 湿度传感器DHT11 (19)
4.4.3 温湿度检测电路 (20)
4.5 烟雾检测模块 (20)
4.6 红外人体感应模块 (20)
4.7 液晶显示模块 (21)
4.8 报警电路 (22)
4.9 按键电路 (22)
5 系统软件设计 (23)
5.1 软件整体设计 (23)
5.2 CAN通信程序设计 (24)
5.3 RS-232通信程序设计 (27)
5.4 LCD1602液晶显示程序设计 (27)
5.5 按键设定值程序设计 (29)
5.6 温度采集程序设计 (29)
5.7 湿度采集程序设计 (31)
5.8 应用软件平台简介 (33)
5.8.1 Keil C51 (33)
5.8.2 Visual Basic 6.0 (34)
6 系统调试 (37)
6.1 硬件电路调试 (37)
6.2 系统联调 (37)
7 总结和展望 (41)
谢辞 (42)
参考文献 (43)
附录 (44)
引言
科技的进步，带来经济飞速发展的同时，也给人们的生活带来无限的惊奇。不断更新的生活方式，使得越来越多的人追求对生活的舒适度和享受度。智能家居作为新生力量呼之欲出，自然地走进我们的生活，随之，引领新一代的数字家庭生活。通过分析现有的智能家居解决方案，智能家居包括四个基本的功能模块：家庭对外通信模块、家庭网关模块、家庭安全防范模块、家庭设备自动控制模块。
本课题提取家庭安全防范模块研究，设计基于CAN总线的智能家居控制系统。安全防范就是保障人们在生产、生活和一切社会活动中人身生命、财产和生产、生活设施不受侵犯，防止侵害行为的总称。智能家居在满足人们舒适、方便生活的同时，也要求为家庭提供安全防范方面的保障。它包含的内容有防止入侵、盗窃、破坏、爆炸等，它的原则是“以防为主，打防并举”，安全防范工作贯彻“人防、技防、物防”相结合的方针政策。因此，智能家居将家庭安全防范模块定义为其四个基本要素之一。课题将安全防范的内容分为两部分，分别是家庭内部环境安全、家庭对外非法入侵预防，这两方面都体现出现代技术在智能家居中的应用。在本课题中，由于条件限制，并没有对家庭安防模块进行实验，对于家庭内部环境安全，采用传感器检测室内的温湿度和烟雾浓度。对于家庭对外非法入侵预防，采用人体移动红外检测。
本课题采用CAN总线设计智能家居组网系统，可以设计多路CAN智能节点，构成分布式控制系统，实现同时对多个居室的环境状况进行监控。CAN总线的数据通信具有突出的可靠性、实时性和灵活性，通信介质可以是双绞线、同轴电缆或光导纤维。因此，CAN总线在智能家居系统中得到广泛应用。
1 课题研究内容
1.1 课题背景
二十一世纪是信息技术高速发展的时代，社会的信息化唤起了人们对住宅智能化及家居智能化的要求，智能住宅己成为中国房地产市场的主流。计算机行业和家电行业、电信行业、安防监控行业的互相渗透、互相融合，使信息时代的未来家居生活逐步成为现实。建设部要求根据不同消费者的需要，推动家居数字化、建筑智能化，可见中国智能家居市场潜力巨大。
智能家居安防系统是集信息技术、网络技术、传感技术、无线电技术、模糊控制技术等多种技术为一体的综合应用。智能家居安防系统具有使用方便、安装简单、准确及时的特点，非常适合居家安全防范措施的实施，它可以检测居室内的煤气的泄漏情况、是否有火灾发生、是否发生水管爆裂、是否有小偷入室盗窃等危险的情况，并自动采取一定措施尽量把损失降到最小值，还以一定的无线方式去通知居室主人，让主人可以采取一定的措施去处理这种不好事件，这样就可以自动地与人为地去采取措施，去做到最好的安防。因此，随着人们生活水平的不断提高，白天离家去上班的人越来越多，这系统也会越来越受到青睬，加上目前智能安防系统的设计领域还很不完善，可以借以开发的无线网络条件也越来越成熟，把这方面的设计产品化，将会有很广阔的市场。
1.2 课题意义
目前国内越来越多智能化的商品已经进入到人们的生活，特别是在商品房小区里，人们都知道“安全第一”，所以家居安防的第一要义就是要保证家居的安全，给家居主人一些已经发生了的危险情况的损失降到最低的程度。
据预测，今后几年智能家居市场会进入一个行业整合阶段，最终可能会出现一些规模较大、品牌影响较好的智能家居生产厂家。从产品角度来讲，以后的智能家居产品会朝着实用化、傻瓜化（操作简单）、模块化的方向发展，所谓模块化就是产品开发商把智能家居产品做成模块化的，可以根据用户的实际需求任意搭配。这样不仅可满足不同层次用户的需要，也可以省去不必要的端口模块的费用浪费。
目前国内已在经济发达地区如北京、深圳、广州、上海等地建立了一批智能住宅小区，而且正快速地向其他地区辐射，建设部已将智能化住宅小区列为国家重点发展方向。预计未来5到10年可以形成相当规模的市场容量。届时，智能住宅的发展还将带动信息家电、物业管理等相关行业的发展。
所以，智能家居的发展前景非常地好，且技术的研究还有很大的空间。
2 系统设计概述
2.1 设计任务
设计多路CAN总线节点检测室内温度湿度，火情盗情等参数，发至PC机记录和监控，并有报警功能，PC 机可查询当前记录和历史记录。系统主要由三部分组成：上位监控计算机、CAN-RS232总线协议转换器和CAN总线智能节点。
设计的具体内容：
（1）设计CAN-RS232总线协议转换器，把CAN报文储存并通过串口转发给上位监控计算机。
（2）设计CAN总线智能节点，包括四个部分：单片机及其外围电路、CAN总线模块、数据传输模块和传感器检测模块（负责对环境参数的检测）。
（3）系统软件设计，包括上位机监控软件设计、CAN-RS232协议转换程序设计、CAN 总线通信程序设计、数据采集程序设计以及其它控制程序。
2.2 系统设计原理
首先，整个网络系统通过CAN总线连接起来。CAN智能节点通过各传感器模块主动巡回检测家居的当前环境状况，把采集到的数据通过CAN总线发至CAN-RS232协议转换器，再通过串口把数据发送到上位机，上位机负责对采集到的数据进行保存、显示和管理。当检测到的环境信息意味着居家有危险时，下位机和上位机同时发出报警信号。考虑到季节的变化，温湿度的报警上下限可以在CAN-RS232协议转换器节点通过按键和LCD1602设定，然后发送至各个CAN智能节点。
2.3 系统设计方案
图2.1 系统整体结构图
该系统结构由上位监控计算机、CAN-RS232总线协议转换器和CAN智能节点等三部分构成。总线两端各有加一个120欧的电阻，对匹配总线阻抗起着相当重要的作用，将大大提高数据通信的抗干扰能力。上位监控计算机及监控软件组成该系统的监控层，主要负责对系统数据的接收与管理、控制命令的发送以及各单元环境参数实时显示。
图2.2 C AN-RS232协议转换器结构图
LED指示模块用于指示这个模块的运行情况，便于管理和调试。按键和LCD1602用于设定温湿度的上下限并显示，设定之后通过CAN总线发送到各个智能节点。
图2.3 CAN智能节点结构图
单片机通过各传感器采集环境信息，按CAN规范规定的格式将其写入CAN控制器的发送缓冲区，并启动发送命令，把数据发送到CAN总线上。对于接收过程，CAN总线上自动接收数据，并经过滤后存人CAN接收缓冲区，向单片机发出中断请求，此时单片机可从CAN接收缓冲区读取要接收的数据。
2.4 系统可行性分析
CAN总线通信是本系统需要解决的关键问题，考虑到整个系统的可靠性，并结合考虑成本，决定采用CAN总线模块，此模块主要包括CAN总线控制器SJA1000和CAN
总线收发器TJA1050。经过测试，CAN模块工作稳定可靠。
在传感器的选择上以方便使用、功率低、准确性高、实用性强为出发点去考虑，采用以下传感器：DS18B20、DHT11、红外人体感应模块、烟雾传感器MQ-2。其他的器件均采用经济常用的LCD1602、蜂鸣器等。
3 CAN总线概述
3.1 CAN总线简介
控制器局域网 CAN 为串行通讯协议，能有效地支持具有很高安全等级的分布实时控制。CAN 的应用范围很广，从高速的网络到低价位的多路接线都可以使用 CAN。在汽车电子行业里，使用 CAN 连接发动机控制单元、传感器、防刹车系统、等等，其传输速度可达1 Mbit/s。同时，可以将CAN安装在卡车本体的电子控制系统里，诸如车灯组、电气车窗等等，用以代替接线配线装置。
根据 ISO/OSI 参考模型，CAN总线由数据链路层和物理层组成，功能由CAN控制器来实现。数据链路层包括逻辑链路控制LLC子层和介质访问控制MAC子层，逻辑链路控制子层 (LLC)的作用范围如下：为远程数据请求以及数据传输提供服务；确定由实际要使用的LLC 子层接收哪一个报文；为恢复管理和过载通知提供手段。MAC子层的作用主要是传送规则，包括控制帧结构、执行仲裁、错误检测、出错标定、故障界定。总线上什么时候开始发送新报文，什么时候开始接收报文，均在MAC子层里确定。位定时的一些普通功能也可以看作是 MAC子层的一部分。理所当然，MAC子层的修改是受到限制的。物理层的作用是在不同节点之间根据所有的电气属性进行位的实际传输。同一网络的物理层对于所有的节点当然是相同的。尽管如此，在选择物理层方面还是很自由的，物理通信介质可以是双绞线、同轴电缆或光导纤维。
总线可以有两个互补的逻辑值之一：“显性”或“隐性”。在“显性”和“隐性”位同时传送期间，总线值将是“显性”。例如，在实现线与时，“显性”代表一个逻辑“0”，“隐性”代表逻辑“1”。
3.2 CAN总线帧类型
CAN总线有两种不同的帧格式，不同之处为识别符的长度不同：具有11位识别符的帧称之为标准帧，含有29位识别符的帧为扩展帧。本课题使用扩展帧进行通信，因此，只对扩展帧进行介绍。
CAN报文传输由以下4个不同的帧类型所表示和控制：
数据帧：数据帧将数据从发送器传输到接收器。
远程帧：总线单元发出远程帧，请求发送具有同一识别符的数据帧。
错误帧：任何单元检测到总线错误就发出错误帧。
过载帧：过载帧用以在先行的和后续的数据帧（或远程帧）之间提供一附加的延时。
3.2.1 数据帧
数据帧由7个不同的位场组成：帧起始、仲裁场、控制场、数据场、CRC场、应答场、帧结尾。数据场的长度可以为0 。
帧起始：帧起始（SOF）标志数据帧和远程帧的起始，仅由一个“显性”位组成。只在总线空闲时才允许任何节点开始发送（信号）。
仲裁场：扩展格式里，仲裁场包括 29位识别符、SRR位、IDE 位、RTR位。其识别
符由 ID-28... ID-0，包含两个部分：11位基本ID、18位扩展ID。基本ID按 ID-28 到ID-18 的顺序发送。它相当于标准识别符的格式。基本 ID定义扩展帧的基本优先权。扩展ID包括18位。它按 ID-17 到ID-0 顺序发送。
图3.1 CAN数据帧仲裁场结构图
RTR的全称为“远程发送请求位（Remote Transmission Request BIT）”。RTR位在数据帧里必须为“显性”，在远程帧里必须为“隐性
SRR的全称是“替代远程请求位（Substitute Remote Request BIT）”。SRR是一隐性位。它在扩展格式的标准帧RTR位位置，因此代替标准帧的RTR位。因此，标准帧与扩展帧的冲突是通过标准帧优先于扩展帧这一途径得以解决的。
IDE 的全称是“识别符扩展位（Identifier Extension Bit ）”，标准格式里的IDE 位为“显性”，而扩展格式里的IDE 位为“隐性”。
控制场：数据长度代码指示数据场里的字节数量。数据长度代码为4 个位，所以数据场的字节数可以是0～8个字节。
数据场：数据场由数据帧里的发送数据组成。它可以为0 ～8 个字节，每字节包含8个位，首先发送 MSB。
CRC场：CRC场包括CRC序列（CRC SEQUENCE），其后是CRC界定符（CRC DELIMITER ）。
应答场：应答场长度为 2 个位，包含应答间隙（ACK SLOT ）和应答界定符（ACK DELIMITER）。在ACK场（应答场）里，发送站发送两个“隐性”位。当接收器正确地接收到有效的报文，接收器就会在应答间隙（ACK SLOT ）期间（发送 ACK信号）向发送器发送一“显性”位以示应答。
帧结尾：每一个数据帧和远程帧均由一标志序列定界。这个标志序列由7个“隐性”的位组成。
3.2.2 远程帧
通过发送远程帧，作为某数据接收器的站可以初始化通过其资源节点传送不同的数据。远程帧由6个不同的位场组成：帧起始、仲裁场、控制场、CRC场、应答场、帧结尾。与数据帧相反，远程帧的RTR位是“隐性”的。它没有数据场，数据长度代码的数值是不受制约的（可以标注为容许范围里0...8 的任何数值）。此数值是相应于数据帧的数据长度代码。
3.2.3 错误帧
错误帧由两个不同的场组成。第一个场用是不同站提供的错误标志（ERROR FLAG）的叠加。第二个场是错误界定符。错误标志有两种形式的错误标志：主动错误标志和被动错误标志。错误界定符包括8个“隐性”的位。
3.2.4 过载帧
过载帧包括两个位场：过载标志和过载界定符。过载标志由6 个“显性”的位组成，过载界定符包括8 个“隐性”的位。有种过载的情况，这三种情况都会引发过载标志的传送：
?接收器的内部情况（此接收器对于下一数据帧或远程帧需要有一延时）。
?在间歇的第一和第二字节检测到一个“显性”位。
?如果CAN节点在错误界定符或过载界定符的第8 位（最后一位）采样到一个显性位，节点会发送一个过载帧（不是错误帧）。错误计数器不会增加。
3.3 CAN报文过滤
报文滤波取决于整个识别符。允许在报文滤波中将任何的识别符位设置为“不考虑”的可选屏蔽寄存器，可以选择多组的识别符，使之被映射到隶属的接收缓冲器里。
如果使用屏蔽寄存器，它的每一个位必须是可编程的，即，他们能够被允许或禁止报文滤波。屏蔽寄存器的长度可以包含整个识别符，也可以包含部分的识别符。
3.4 CAN错误处理
3.4.1 错误检测
有以下5 种不同的错误类型（这5种错误不会相互排斥）
?位错误（Bit Error ）
单元在发送位的同时也对总线进行监视。如果所发送的位值与所监视的位值不相符合，则在此位时间里检测到一个位错误。但是在仲裁场（ARBITRATION FIELD ）的填充位流期间或应答间隙（ACK SLOT ）发送一“隐性”位的情况是例外的——此时，当监视到一“显性”位时，不会发出位错误。当发送器发送一个被动错误标志但检测到“显性”位时，也不视为位错误。
?填充错误（Struff Error ）
如果在使用位填充法进行编码的信息中，出现了第 6 个连续相同的位电平时，将检测到一个填充错误。
? CRC错误（CRC Error）
CRC序列包括发送器的CRC计算结果。接收器计算CRC的方法与发送器相同。如果计算结果与接收到CRC序列的结果不相符，则检测到一个CRC错误。
?形式错误（Form Error ）
当一个固定形式的位场含有1个或多个非法位，则检测到一个形式错误。(备注：
接收器的帧末尾最后一位期间的显性位不被当作帧错误)
?应答错误（Acknowledgment Error）
只要在应答间隙（ACK SLOT ）期间所监视的位不为“显性”，则发送器会检测到一个应答错误。
3.4.2 错误标定
检测到错误条件的站通过发送错误标志指示错误。对于“错误主动”的节点，错误信息为“主动错误标志”，对于“错误被动”的节点，错误信息为“被动错误标志”。站检测到无论是位错误、填充错误、形式错误，还是应答错误，这个站会在下一位时发出错误标志信息。
只要检测到的错误的条件是CRC错误，错误标志的发送开始于ACK界定符之后的位（其他的错误条件除外）。
4 硬件电路设计
4.1 单片机最小系统
4.1.1 单片机STC89C52RC
CAN智能节点和CAN-RS232采用STC89C52RC单片机作为主控芯片。它是一款兼容51内核的增强型8位机，片上资源丰富，抗干扰能力突出。
STC89C52有如下特点：40个引脚，8K 在系统可编程Flash 存储器。在单芯片上，拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash，使得STC89C52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。具有以下标准功能： 8k字节Flash，512字节RAM， 32 位I/O 口线，看门狗定时器，内置4KB EEPROM，MAX810复位电路，三个16 位定时器/计数器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口。另外 STC89C52可降至0Hz 静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下，CPU 停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。最高运作频率35Mhz，6T/12T可选。
图4.1 单片机STC89C52引脚图
图4.1为STC89C52RC单片机的引脚图，在单片机的40条引脚中有2条专用于主电源的引脚，2条外接晶体的引脚，4条控制或与其它电源复用的引脚，32条输入/输出（I/O）引脚；
XTAL1（19脚）接外部晶体的一个引脚。在单片机内部，它是一个反相放大器的输入端，这个放大器构成了片内振荡器。当采用外部振荡器时，对HMOS单片机，此引脚应接地；对CHMOS单片机，此引脚作为驱动端；
XTAL2（18脚）接外晶体的另一端。在单片机内部，接至上述振荡器的反相放大器的输出端。采用外部振荡器时，对HMOS单片机，该引脚接外部振荡器的信号，即把外部振荡器的信号直接接到内部时钟发生器的输入端；对XHMOS，此引脚应悬浮；
RST/VPD（9脚）当振荡器运行时，在此脚上出现两个机器周期的高电平将使单片机复位。推荐在此引脚与VSS引脚之间连接一个约8.2k的下拉电阻，与VCC引脚之间连接一个约10μF的电容，以保证可靠地复位。VCC掉电期间，此引脚可接上备用电源，以保证内部RAM的数据不丢失。当VCC主电源下掉到低于规定的电平，而VPD在其规定的电压范围（5±0.5V）内，VPD就向内部RAM提供备用电源；
P0口（39脚至32脚）：是双向8位三态I/O口，在外接存储器时，与地址总线的低8位及数据总线复用，能以吸收电流的方式驱动8个LS型的TTL负载；
P1口（1脚至8脚）：是准双向8位I/O口。由于这种接口输出没有高阻状态，输入也不锁存，故不是真正的双向I/O口。P1口能驱动（吸收或输出电流）4个LS型的TTL负载。对8052、8032，P1.0引脚的第二功能为T2定时/计数器的外部输入，P1.1引脚的第二功能为T2EX捕捉、重装触发，即T2的外部控制端。对EPROM编程和程序验证时，它接收低8位地址；
P2口（21脚至28脚）：是准双向8位I/O口。在访问外部存储器时，它可以作为扩展电路高8位地址总线送出高8位地址。在对EPROM编程和程序验证期间，它接收高8位地址。P2可以驱动（吸收或输出电流）4个LS型的TTL负载；
P3口（10脚至17脚）：是准双向8位I/O口，在MCS-51中，这8个引脚还用于专门功能，是复用双功能口。P3能驱动（吸收或输出电流）4个LS型的TTL负载。P3各口线的第二功能定义：P3.0 10 RXD（串行输入口）；P3.1 11 TXD（串行输出口）；P3.2 12 INT0（外部中断0）；P3.3 13 INT1（外部中断1）；P3.4 14 T0（器0外部输入）；P3.5 15 T1（定时器1外部输入）；P3.6 16 WR（外部数据存储器写脉冲）；P3.7 17 RD（外部数据存储器读脉冲）。
4.1.2 最小系统电路
图4.2 单片机最小系统图
单片机最小系统电路很简单，包括部分外围电路：复位电路和晶振电路。在复位电路上电的瞬间，RC电路充电，由于电容的电压不能突变，所以RST引脚出现高电平。RST 引脚出现的高电平将会随着对电容的充电过程而逐渐回落，为保证正确复位，RST引脚出现的高电平需要持续两个机器周期以上的时间。因此，需要合理选择复位电路的电阻和电容，通常取10K和10uf。
4.2 CAN总线模块
4.2.1 CAN控制器SJA1000
? SJA1000概述
SJA1000是一种独立控制器用于移动目标和一般工业环境中的区域网络控制(CAN),它是PHILIPS半导体PCA82C200 CAN控制器(BasicCAN)的替代产品,而且它增加一种新的工模式PeliCAN,这种模式支持具有很多新特性的CAN 2.0B协议。SJA1000部分功能模块说明如下：
①接口管理逻辑(IML):接口管理逻辑解释来自CPU的命令，控制CAN寄存器的寻址，向主控制器提供中断信息和状态信息。
②发送缓冲器(TXB):发送缓冲器是CPU和BSP(位流处理器)之间的接口，能够存储发送到CAN网络上的完整信息。缓冲器长13个字节，由CPU写入，BSP读出。
③接收缓冲器(RXB,RXFIFO):接收缓冲器是验收滤波器和CPU之间的接口，用来储存从CAN总线上接收和接收的信息。接收缓冲器(RXB,13个字节)作为接收FIFO(RXFIFO,长64字节)的一个窗口,可被CPU访问。
④验收滤波器(ACF):验收滤波器把它其中的数据和接收的识别码的内容相比较，以决定是否接收信息。
? SJA1000引脚定义
AD0-AD7:多路地址/ 数据总线。
ALE/AS:ALE 输入信号(Intel模式),AS输入信号(Motorola 模式)。
/CS:片选输入,低电平允许访问SJA1000。
(/RD)/E:微控制器的/RD信号(Intel模式)或E使能信号(Motorola 模式)。
/WR:微控制器的/WR信号(Intel 模式),或RD/(/WR)信号(Motorola模式)。CLKOUT:SJA1000产生的提供给微控制器的时钟输出信号，时钟信号来源于内部振荡器且通过编程驱动时钟控制寄存器的时钟关闭位，可禁止该引脚。
Vss1: 接地。
XTAL1:输入到振荡器放大电路,外部振荡信号由此输入。
XTAL2:振荡放大电路输出，使用外部振荡信号时左开路输出。
MODE:模式选择输入,1=Intel模式,0=Motorola模式。
VDD3:输出驱动的5V电压源。
TX0:从CAN输出驱动器0 输出到物理线路上。
TX1:从CAN输出驱动器1 输出到物理线路上。
Vss3:输出驱动器接地。
/INT:中断输出用于中断微控制器，/INT在内部中断寄存器各位都被
置位时低电平有效，/INT是开漏输出，且与系统中的其它/INT是线或的,
此引脚上的低电平可以把IC从睡眠模式中激活。
/RST:复位输入用于复位CAN接口(低电平有效)，把/RST引脚通过电容连到VSS 通过电阻连到VDD可自动上电复位。
VDD2:输入比较器的5V电压源。
RX0,RX1:从物理的CAN总线输入到SJA1000的输入比较器，支配(控制)电平将会唤醒SJA1000的睡眠模式；如果RX1比RX0的电平高，就读支配(控制)电平，反之
读弱势电平；如果时钟分频寄存器的CBP位被置位，就旁路CAN输入比较器
以减少内部延时(此时连有外部收发电路)，这种情况下只有RX0是激活的；
弱势电平被认为是高而支配电平被认为是低。
VSS2:输入比较器的接地端。
VDD1:逻辑电路的5V电压源。
图4.3 SJA1000引脚图
? SJA1000寄存器(PeliCAN模式)
CAN控制寄存器的内部寄存器对CPU来说是以外部寄存器形式存在而作片内内存使用。因为CAN控制器可以工作于不同模式(工作/复位),所以必须区分不同的内部地址定义。从CAN地址32起所有的内部RAM(80字节)被映象为CPU的接口。
①模式寄存器（MOD）:模式寄存器的内容是用来改变CAN控制器的行为的。CPU 把控制寄存器作为读/写寄存器，可以设置这些位，保留位读值为逻辑0。
模式寄存器的地址为“0”，其各位功能如下：
MOD.7-MOD.5：保留；
MOD.4（SM）：睡眠模式，“1”进入睡眠模式，“0”从睡眠模式唤醒；
MOD.3（AFM）：验收滤波器模式，“1”单滤波模式，“0”双滤波模式；
MOD.2（STM）：自检测模式，“1”进入自检测模式，“0”正常模式；
MOD.1（LOM）：只听模式，“1”进入只听模式，“0”正常模式；
MOD.0(RM)：复位模式，“1”进入复位模式，“0”退出复位模式，进入正常模式；
②命令寄存器（CMR）：CAN地址“1”。命令位初始化CAN控制器传输层的一个动作。这个寄存器是只写的，所有位的读出值都是逻辑0。因处理的需要，两条命令之间至少有一个内部时钟周期。内部时钟周期的频率是外部振荡器的一半。
表4.1 SAJ1000命令寄存器（CMR）各位功能说明
③状态寄存器（SR）：CAN地址“2”。状态寄存器反映CAN控制器的状态。状态寄存器对CPU来说是只读内存。
表4.2 SJA1000状态寄存器(SR)各位功能说明
④中断寄存器（IR）：CAN地址“3”。中断寄存器允许中断源的识别。当这个寄存器的一位或多位被置位时，CAN中断将反映到CPU 。CPU读此寄存器的时候除了接收中断外的所有位都被复位，中断寄存器对CUP来说是只读存储器。
表4.3 SJA1000中断寄存器(IR)位功能说明
⑤中断使能寄存器（IER）：CAN地址“4”。这个寄存器能使不同类型的中断源对
CPU有效，这个寄存器对CPU来说是可读/ 写存储器。
表4.4 SJA1000中断使能寄存器（IER）位功能说明
⑥发送缓冲器（TX）：CAN地址“16-28”。发送缓冲器被分为描述符区和数据区，描述符区的第一个字节是帧信息字节（帧信息）。它说明了帧格式（SFF或EFF）、远程或数据帧和数据长度。SFF有两个字节的识别码，EFF有四个字节的识别码。数据区最多长8个数据字节发送缓冲器长13个字节。
表4.5 SJA1000发送缓冲器列表（扩展帧）
⑦接收缓冲器（RX）：CAN地址“16-28”。接收缓冲器的列表与前面一节讲述的发送缓冲器很相似，接收缓冲器是RXFIFO 的可访问部分。每条信息分为描述符和数据区。
图4.4 SJA1000接收缓冲器信息存储示意图
智能家居常见的通讯技术 中国联合网络通信有限公司成都分公司呈 2013年8月
版权申明 本文中出现的任何文字叙述、文档格式、插图、照片、方法、过程等内容，除另有特别注明，版权均属四川联通所有，受到有关产权及版权法保护。任何个人、机构未经四川联通的书面授权许可，不得以任何方式复制或引用本文的任何片断。方案中涉及的软件操作界面及终端图片仅供参考，最终以实物为准。
目录 1.前言 (5) 2.力线载波技术 (5) 3.无线网络技术 (6) 2.1. WIFI技术 (6) 2.2. 蓝牙技术 (6) 2.3. Zigbee技术 (7) 3．总线技术 (7) 3.1 RS-485总线 (8) 3.2 CEBus总线 (8) 3.3 APBus总线 (8) 3.4 CAN总线 (9)
1.前言 智能家居，又称智能住宅，在国外常用SmartHome表示。与智能家居含义近似的有家庭自动化（HomeAutomation）、电子家庭（ElectricHome、E-home）数字家园（DigitalFamily）、家庭网络（HomeNet/NetworksforHome）、网络家居（NetworkHome）、智能家庭（IntelligentHome），在我国港台地区，还有数码家庭、数码家居等称谓。 智能住宅或智慧家居，是利用先进的计算机技术、网络通讯技术、综合布线技术，依照人体工学原理，融合个性需求，对家居生活进行网络化的综合智能管理，实现更舒适、更安全、更便捷的全新家居生活体验。 目前实现智能家居系统的通讯网络架构技术总体上可以归为三大类：电力载波、无线技术、总线技术。 2.力线载波技术 电力线载波技术起源于美国，X-10通信协议适用于X-10发送器与接收器之间，以家庭内的电力线缆为通信媒体，用于家庭安全监控、电器控制等家庭自动化系统。X-10缺点在于许多设备间进行单向通信，没有反馈机制，因为其控制元素是不完善的，通信媒体单一，通信速率较低。 荷兰PLC-Bus技术，是一种高稳定性及较高价格性能比的双向电力线通信总线技术，而其他的电力线控制技术在系统功能、可靠和成本上均无法与之比拟。它主要由三部分组成，即发射器、接收器和系统配套设备。该系统对弱电布线的唯一要求是每个开关盒里都必须有零线和火线。电力线的HomePlug有良好发展前景。
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)
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)
智能家居布线方式（电力载波、总线、无线） 智能家居，又称智能住宅，在国外常用SmartHome表示。与智能家居含义近似的有家庭自动化（HomeAutomation）、电子家庭（ElectricHome、E-home）数字家园（DigitalFamily）、家庭网络（HomeNet/NetworksforHome）、网络家居（NetworkHome）、智能家庭（IntelligentHome），在我国港台地区，还有数码家庭、数码家居等称谓。 智能住宅或智慧家居，是利用先进的计算机技术、网络通讯技术、综合布线技术，依照人体工学原理，融合个性需求，对家居生活进行网络化的综合智能管理，实现更舒适、更安全、更便捷的全新家居生活体验。智能住宅对中国市民来说并不陌生，早在2001年就有媒体报道，上海智能化住宅已经达到400幢，但严格说来，他们只是在原来可视对讲的基础上，增设了几种简单的系统（比如基本的安防控制和三表远程抄送等），真正意义上的智能化住宅截止目前并不多见。智能小区经过多年的实际应用，已经有了长足的发展，仅仅提供安全保障的智能小区系统已经很难满足人们对于安全、方便、智能化等方面的需要。因此，智能家居必将成为一个新的市场热点。 智能家居系统的内涵，主要由家居综合布线系统、家居安全防范系统、家居电器自动控制系统和家居背景音响系统。 智能家居系统功能结构为家庭信息控制、家庭通信网络和控制总线、家庭网关。国际厂商如德国西门子、日本松下等，国内厂商如联想、海尔、TCL纷纷推出产品。 目前，智能家居系统种类繁多，主要有基于楼宇对讲系统技术的智能家居系统、基于现场总线技术的家庭自动化系统和基于智能手机的智能家居系统三大类。 由于楼宇保安对讲系统产业化成熟，并使单纯的楼宇对讲系统向家庭自动化系统过渡顺藤摸瓜，以基于楼宇对讲系统技术的智能家居系统产品居多。这类产品基于楼宇对讲系统技术（系统结构和传输系统），在各户室内分机增添功能终端设备（防盗、防火、照明、家用电器等）。基于现场总线技术的智能家居系统技术含量高、功能强，实施容易，是本文探讨的重点。基于智能手机的智能家居系统属新兴产业技术，本文简要阐述。 在满足系统功能设计要求情况下，不同产品可能采用不同的技术手段，其核心技术——通讯网络架构和控制器。 目前实现智能家居系统的通讯网络架构技术总体上可以归为三大类：总线技术、无线技术、电力载波技术。 控制器方式主要有拼凑型控制系统、主机式集中控制系统和智能控制中心。 2.通讯网络架构 目前实现智能家居控制的信息网络和控制网络技术总体上可以归为三大类：总线技术、无线技术、电力载波技术。 2.1电力线载波技术 电力线载波技术起源于美国，X-10通信协议适用于X-10发送器与接收器之间，以家庭内的电力线缆为通信媒体，用于家庭安全监控、电器控制等家庭自动化系统。X-10缺点在于许多设备间进行单向通信，没有反馈机制，因为其控制元素是不完善的，通信媒体单一，通信速率较低。 荷兰PLC-Bus技术，是一种高稳定性及较高价格性能比的双向电力线通信总线技术，而其他的电力线控制技术在系统功能、可靠和成本上均无法与之比拟。它主要由三部分组成，即发射器、接收器和系统配套设备。该系统对弱电布线的唯一要求是每个开关盒里都必须有零线和火线。电力线的HomePlug也绽露良好发展前景。 国内引入PLC-Bus技术的主要有索博智能家居系统，济南中讯高科电子科技公司的同类产品。还有（佛山）自主开发基于电力线载波技术的智能墙壁开关产品。
某别墅智能家居系统设计 摘要 随着计算机网络技术和信息技术的进步，智能家居得到了前所未有的发展，居民对住宅的功能以及质量提出了更多、更高的要求，智能化住宅以其安全舒适、信息通畅、服务完善而深受住户们的喜爱，智能住宅成为现代化住宅的必然发展趋势。因此研究并开发出适合人们要求的智能化产品具有很重要的意义。 怎样把电气智能化，怎样安排家居格局，我们就涉及到了家居布线系统。家居布线系统就是把、有线电视、电脑网络、影音系统、家庭自动化控制系统的布线统一规划、布局、集中管理，为实现家具智能化提供网路平台。采用综合布线方式，使得家庭内部布线系统具有良好的扩展性和可升级性，满足不同用户现在和未来的需求。 本论文设计的智能家居布线系统能充分实现以下功能： 1.将住宅内的控制系统、安防系统等系统连接起来，并让它们能够正常的工作； 2.新型的布线系统让住宅更加的美观； 3.让我们的住宅时刻处于一个安全的状态。 智能家居布线系统须遵循TIA/EIA 570-A家居电信布线的国家标准。布线系统是实现连接功能是由配线箱进行连接，然后再分配到各个功能模块，让功能模块发挥自己的功能。 关键词：智能家居自动化,自动控制,信息化和智能化,家具综合布线
ABSTRACT Along with the puter network technology and information technology progress,intelligent household got unprecedented development,residents of residential function and quality put forward more and higher demand,intelligent residential to its safe and fortable,information unobstructed,and perfect service and favored by residents of the love,intelligent residential bee modern residential trend.So the research and the development of a suitable for people to requirements of the intelligent product has important significance. Household telephone wiring system,cable TV,puter network,audio-visual systems,the family of the automatic control system of unified planning,layout and wiring for realizing the centralized management,providing a network platform,intelligent https://www.doczj.com/doc/5c12122091.html,ing the prehensive wiring,internal cabling system has good family the expansibility and scalability,meet different users of the present and future needs. In domestic and abroad existing intelligent home control system are studied and analyzed,the bination of domestic intelligence changes household to actual requirements standards,puts forward a set of multifunctional smart home wiring system design scheme. This thesis design intelligent household wiring system can fully realize the following functions: 1.Will inside the residence control system,secutity links up and allow them to normal work; 2.Type of wiring system to make the house more beautiful; 3.Make our housing moment in a safe condition. Intelligence lives in wiring system must follow TIA/EIA 570-A household telemunication wiring national standards.Wiring system is to realize the connect function is connected by wiring kit is included as standard,then assigned to each function module,make function module play to one's own function. Keyword:intelligent household automation;automatic control;information and
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
智能家居常见的 通讯技术 中国联合网络通信有限公司成都分公司呈 2013年8月
版权申明 本文中出现的任何文字叙述、文档格式、插图、照片、方法、过程等内容，除另有特别注明，版权均属四川联通所有，受到有关产权及版权法保护。任何个人、机构未经四川联通的书面授权许可，不得以任何方式复制或引用本文的任何片断。方案中涉及的软件操作界面及终端图片仅供参考，最终以实物为准。
版本时间作者审阅者内容描述V1.0 2013-8-24 陆明朗新建文档
目录 1.前言 (5) 2.力线载波技术 (5) 3.无线网络技术 (6) 2.1. WIFI技术 (6) 2.2. 蓝牙技术 (6) 2.3. Zigbee技术 (7) 3．总线技术 (7) 3.1 RS-485总线 (8) 3.2 CEBus总线 (8) 3.3 APBus总线 (8) 3.4 CAN总线 (9)
1.前言 智能家居，又称智能住宅，在国外常用SmartHome表示。与智能家居含义近似的有家庭自动化（HomeAutomation）、电子家庭（ElectricHome、E-home）数字家园（DigitalFamily）、家庭网络（HomeNet/NetworksforHome）、网络家居（NetworkHome）、智能家庭（IntelligentHome），在我国港台地区，还有数码家庭、数码家居等 称谓。 智能住宅或智慧家居，是利用先进的计算机技术、网络通讯技术、综合布线技术，依照人体工学原理，融合个性需求，对家居生活进行 网络化的综合智能管理，实现更舒适、更安全、更便捷的全新家居生 活体验。 目前实现智能家居系统的通讯网络架构技术总体上可以归为三 大类：电力载波、无线技术、总线技术。 2.力线载波技术 电力线载波技术起源于美国，X-10通信协议适用于X-10发送器与接收器之间，以家庭内的电力线缆为通信媒体，用于家庭安全监控、电器控制等家庭自动化系统。X-10缺点在于许多设备间进行单向通信，没有反馈机制，因为其控制元素是不完善的，通信媒体单一，通信速 率较低。 荷兰PLC-Bus技术，是一种高稳定性及较高价格性能比的双向电 力线通信总线技术，而其他的电力线控制技术在系统功能、可靠和成本上均无法与之比拟。它主要由三部分组成，即发射器、接收器和系 统配套设备。该系统对弱电布线的唯一要求是每个开关盒里都必须有 零线和火线。电力线的HomePlug有良好发展前景。
摘要 智能家居系统采用电子传感技术、计算机技术和信息传输技术，对用户提供全方位的服务，同时对住房内情况进行实时监控和管理。它包括家庭内部信息传输系统、家庭报警、显示系统及智能传感/执行设备等几个部分。 本文所做的智能家居控制系统包括室内信息智能监控功能、输入与实时显示功能、智能报警和通讯报警等。本文将整个系统分为主机部分和分机部分，以AT89C51单片机为主控器件，两部分之间通过无线通讯模块进行数据交换。 主机部分是系统的核心部分，通过键盘输入模块对系统温湿度的进行初始化设置，并利用LCD显示模块对室内状况进行实时显示，本部分还具有温湿度控制和煤气阀开关控制的功能，对于异常情况，系统可通过声光报警模块进行报警提示，情形严重的可通过电话拨号模块通知用户、物业或相关部门。 分机部分是系统的监测部分，主要是通过温湿度传感器、气体传感器和烟雾传感器对室内信号进行采集，并通过无线通讯模块PTR8000将信息传送给主机，实现对家居的智能控制。 通过本文的研究，使得整个智能家居控制系统得到了进一步完善！ 关键词：AT89C51；智能控制；传感器；无线通讯
Abstract Intelligent home system uses electronic sensing technology, computer technology and information transfer technology to provide a full range of services, and at the same time to monitor the situation of housing and real-time management. It includes family information transmission systems, home alarm, display system and intelligent sensor / equipment such as the implementation of several parts. The intelligent home control system made in this article including an indoor information intelligent monitoring, input and display real-time, intelligent alarm and communications alarm. It is divided into host part and extension part, and make the AT89C51 single-chip as the main control unit, the two parts exchange data for each other through the wireless communication module. The host part is the core of the system, initialize the temperature and humidity settings through the keyboard input module of the system, and use the LCD display module for the real-time display of indoor situation, this part also have the control functions for temperature, humidity and gas valve switch, for anomalies, the system also can alarm by sound and light alarm module. For the serious situation, the system also can inform the users, property or related sectors by telephone dial-up module. Extension is the monitoring part of the system, it collect the indoor signal through temperature and humidity sensors, gas sensors and smoke sensors, and transport the information to the host through wireless communication module PTR8000 , to achieve Intelligent control of home. Through the study of this article, the entire intelligent home control system has been further improved!
龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/5c12122091.html, 智能家居总线技术的概述 作者：赵瑞芬 来源：《科技视界》2011年第25期 【摘要】本文主要介绍了智能家居的4种主流总线技术，并介绍其原理和特点，最后分 析了未来智能家居总线技术的发展趋势。 【关键词】智能家居；总线；RS-485；X10；LonWorks；CAN 20世纪80年代初，随着大量采用电子技术的家用电器面市，住宅电子化出现。80年代中期，将家用电器、通信设备与安全防范设备各自独立的功能综合为一体后，形成了住宅自动化概念。80年代末，通信与信息技术的发展，出现了通过总线技术对住宅中各种通信、家电、 安防设备进行监控与管理的商用系统，这在美国称为Smart Home，也就是现在智能家居的原型。 智能家居最初的定义是：将家庭中各种与信息相关的通信设备、家用电器和家庭安防装置，通过总线技术连接到一个家庭智能系统上，进行集中或异地监视、控制和家庭事务性管理，并保持这些家庭设施与住宅环境的和谐与协调。总线技术是智能家居的基本单元，也是智能家居的核心。 随着智能家居的不断发展，已经有一些较为成熟并广泛应用的智能家居总线技术，如RS-485、X10、LonWorks、CAN等。下文将对这4种总线技术的原理做简单介绍，并分析它们在智能家居应用中的特点。 1 RS-485总线 RS-485是一种非常常见的总线。在通信距离为几十米到上千米时，广泛采用RS-485 串行总线标准。它采用平衡发送和差分接收，因此具有抑制共模干扰的能力。加上总线收发器具有高灵敏度，能检测低至200mV的电压，故传输信号能在千米以外得到恢复。 市场上一般RS-485采用半双工工作方式，任何时候只能有一点处于发送状态。因此，发送电路须由使能信号加以控制。RS-485用于多点互连时非常方便，可以省掉许多信号线。应 用RS-485 可以联网构成分布式系统，其允许最多并联32台驱动器和32台接收器。 在早期的智能家居产品中经常能看到其应用，目前已经较少使用。但大部分的智能家居产品都会留有对RS-485的接口，以便于设备的兼容。RS-485总线相较于现在其他的总线，在通信效率，抗干扰能力等诸多方面都存在着不足。但其总线协议简单，且已经得到广泛应用，得到了大多数厂商的支持，所以仍有其存在的价值。 2 X10总线
以下文档格式全部为word格式，下载后您可以任意修改编辑。 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 important part of the social information development .The networking because of its the design concept of trying to use easiest way to deliver .The relay as the control terminal mean .While we also use the trared remote control key webpage etc to control the of software and features designed to build a specific environment instance. Key word:Networking、Intelligent、Home、Microcontroller、STC89C52、multi-source control
智能家居设计毕业论文 Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】
重庆电子工程职业学院 毕业实践报告(论文) 题目: 智能家居设计 院 (系): 建筑与材料学院专业: 楼宇智能化 学生姓名: 林国舜学号: 20 指导教师: 起迄年月: ～ 学习中心: 重庆 设计地点: 重庆 二○一六年零五月零六日
目录0
摘要 智能家居是利用先进的计算机技术、嵌入式系统和网络通讯技术，将家庭中的各种设备（如照明系统、环境控制、安防系统、网络家电）通过家庭网络连接到一起的，自从美国在1984 真正的智能建筑出现以来，国外已经有将近30 年的研究历史，而国内在这方面的研究相对较晚，从2003 年才逐步应用于高端市场，而且标准不统一，如海信、海尔、清华大学等大家各自为营。由于智能家居系统具有安全、方便、高效、快捷、智能化和个性化的独特魅力，使得智能家居的开发与建设成为21 世纪科技发展的必然趋势。随着全球对能源和环境的要求越来越高，而智能家居在节能方面的效果优势非常明显，因此具有非常广阔的市场前景。随着社会发展，生产力水平提高。传统建筑已经无法满足现代人的生活需求。智能化家居已经逐步进入了现代人的生活中，本文将讨论现代智能化建筑发展现状，针对人们的真实需求，设计合理方案，让人与建筑之间有效互动，感受更加舒适更加人性化的现代生活。 关键词智能化；方案设计；家居；人性化
0 引言 智能化建筑是将建筑、通信、计算机网络和监控等各方面的先进技术相互融合、集成为最优化的整体，具有工程投资合理、设备高度自控、信息管理科学、服务优质高效、使用灵活方便和环境安全舒适等特点，能够适应信息化社会发展需要的现代化新型建筑，在国内有些场合把智能化建筑统称为“智能大厦”。
引言 21 世纪是信息化的时代，各种电信和互联网新技术推动了人类文明的巨大进 步。本文介绍的智能家居系统中的温湿度检测系统可以使得人们在任何时候了解到居室内空气的温湿度状况，然后采取相应的措施（例如调节一个合适的空调温度、开窗通风等方法）来调节居室内空气的温湿度，这样基本上就可以避免了由于居室内空气的温度过高、过低或湿度的过大、过小给人们身体健康带来的不必要的危害。此外，本文还介绍了红外遥控控制系统，该系统可利用一个红外遥控器来控制居室内窗户的开关和电灯的亮灭，使居室生活实现基本的自动化，在家居生活中能够在不影响人们做其他事情的情况下随时控制窗户和电灯的状况，如果居室内出现突发情况，更是便于人们快速的采取行动。舒适、时尚的家居生活是社会进步的标志，智能家居系统能够在不改变家中任何家电的情况下，对家里居室内的一些生活环境进行方便地控制，使人们尽享高科技带来的简便而时尚的现代生活。 实现智能化离不开运算和控制单元，本系统采用STC89C5芯片作为控制核心，单片机应用系统由硬件和软件组成。硬件由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。在单片机应用系统开发的过程中，应不断调整软、硬件，协调地进行软、硬件设计，以提高工作效率，当系统硬件和软件紧密配合、协调一致，就可以组成高性能的单片机应用系统。本课题完成了单片机应用系统其开发过程的系统的总体设计、硬件设计和系统调试，根据开发的实际需要，相互协调、交叉，有机的进行。本设计的构思简单明了，比较容易开发从而实现市场化。在人们家居生活中，本设计也将是未来体现生活的必然趋势。 本系统以STC89C5芯片为控制核心，利用温湿度传感器和液晶显示屏搭建一个温湿度测量系统，还有采用红外遥控器及其他器件组成一个红外遥控系统。其中，单片机只需要识别DHT11数字温湿度传感器发送来的温湿度参数，然后由单片机传送到LCD1602液晶显示屏显示；红外遥控控制电灯和窗户是采用HT6221 红外遥控器发射信号，通过SM0038红外接收管，采用红外遥控控制电灯的亮灭和电机门窗的开关。 在设计本系统时，面对各种检测对象和大量控制单元，需要利用各种接口标准和单片机进行连接，再经过单片机进行数据处理，实现控制。而此时采用单片机来实现智能家居控制系统不仅具有采集控制方便、简单、灵活等优点，而且可以大幅度提高各模块和芯片的协调性，从而大大提高系统的可利用性。此次系统设计统正是把DHT11 LCD1602 HT6221与STC89C5洋片机有机的结合起来，顺利的完成了本设计的要求。
基于单片机的智能家居防火防盗 报警系统
摘要 随着社会的不断进步和科学技术、经济的发展，人们的生活水平得到很大的提高，人们愈加注重人身安全，因而也对防火防盗措施提出了新的要求。 本设计所做的智能家居控制系统包括室内信息智能监控功能、输入与实时显示功能、声光报警功能等。本文利用单片机结合传感器技术而开发设计了这一防火防盗报警系统。本设计采用DYP- ME003人体红外感应模块、18B20温度传感器和MQ_2烟雾传感器检测信号，然后将信号传送给单片机处理,实现声光报警。该系统通过按键对系统的温度和烟雾的浓度进行初始化设置，利用LED显示模块对系统的温度和烟雾的浓度进行实时显示。该系统结构简单、性能稳定、使用方便、价格低廉，具有一定的实用价值。 关键字：防火防盗报警 18B20 MQ_2 DYP-ME003
Abstract With society’s progress and development of science and technology, economy, people's living standard has been greatly improved. People pay more attention to personal safety, thus they put forward new requirements for the fire and security measures. In this design ,the intelligent family- house control system includes this function : indoor information intelligent monitoring , the input and real-time display ,sound and light alarm, and so on .The design is a fire and security system, which combines sensor technology with microcontroller. This design adopts the DYP-ME003 human body infrared sensor module,18b20 temperature sensor and MQ_2 smoke sensor to detection signal. These sensor send the signals to microcontroller process these signal and drive alarm circuit to achieve sound and light alarm .The fir temperature and smoke concentration are initialized in this system.,and are displayed in the LED display .The system has the advantages of simple structure ,stable performance ,conventional operation ,low price ,and has a certain practical value . Keywords : The fire and security system,18b20,MQ_2,DYP-ME003
基于物联网的智能家居控制系统设计与实现 摘要 智能家居是网络繁华的这个家庭网络化时代的体现，已成为网络信息社会发展的一个重要组成部分，然而，物联网是各种信息结合的枢纽，是智能家居行业发展的伟大突破，对于智能家居行业具有非常重大的意义。本文系统构造容易实现，容易操作，是现在化的大众设计理念，本设计采用STC89C52单片机为核心，一个控制端，控制多个模块，包括蓝牙，按钮，网络接口等模块来控制家电。本文描述的硬件设计和软件设计两个部分来具体实现，第五章最后根据设计好的功能，搭建一个建议模型模块。 关键词：物联网、智能家居、蓝牙、STC89C52、多模块控制
The design and implementation of intelligent control system based on IOT Home Furnishing 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. Keywords: Networking、Intelligent、Home、Microcontroller、STC89C52、multi-source control
摘要 随着科学技术的发展和人们生活水平的提高，人们越来越注重自己生活环境的舒适、安全与便利。近年来兴起的智能家居系统满足了人们的这种需求，它有效地在家居环境中组建家庭信息网络，将各种家电产品结合成一个有机整体，对家电设备进行集中或异地的智能化控制与管理，并且能够与外界进行信息交流。 蓝牙技术作为一种无线数据与语音通信的开放性全球规范，可提供低功耗、短距离的无线空中接口，在各种固定与移动设备之间实现无线通信。在移动通信、无线数据采集、无线遥控与遥测、计算机网络及自动控制等多种领域，蓝牙技术都有着广泛的应用。 应用设计的蓝牙软硬件接口，本文开发了一个基于蓝牙模块的智能家居控制系统，在该系统中，上位机端通过USB控制蓝牙适配器，其发送的控制指令由下位机端蓝牙模块接收后传给单片机，并在单片机端编写了一个基本的蓝牙及模拟家电控制程序，从而实现了PC与模拟家电的无线控制功能。本文提供的蓝牙软硬件接口方案及数据传输模块，不仅可以用来进一步开发蓝牙高层协议，而且还可作为通用的接口函数和模块应用到多种无线场合。 关键字：蓝牙技术；智能家居；蓝牙模块
ABSTRACT With the development of science and technology, and the improvement of people’s living standards, people are paying more and more attention to the comfortablity, safety and convenience of their living environment. The emergence of smart recent years, just meets the needs of people. It effectively constitutes appliances into a network and makes all kinds of appliances combined into an organic whole. It can intelligently control appliances locally or remotely, and exchange information with the outside world. As a globally open wireless data and speech communication specification Bluetoo—th technology can provide low-power、short distance wireless air interface and implement wireless communication between various fixed and mobile equipments．Bluetooth technology mobile communications，wireless data collections，wireless remote control and sensing Computer network and automatic control and other areas．Using the bluetooth smart Bluetooth module．In the system，The PC side is controlled by USB bluetooth adapter．It’s control instruction is received by the lower end of Bluetooth module which sent it to the micro controller. A basic bluetooth and program was prepared in the MCU. So,the system can realize wireless control function of PC and simulation of electrical appliances .And then，data can be transmitted between the two parts．After that，a further development which is file transmission is implemented．