xx工业应用技术学院
本科生毕业设计（论文）
题目：智能热水器系统设计
起止日期：2016年3月6日至3月10日
指导教师：职称：
学生姓名：学号：
专业：
院（系）：
教研室主任：20 年月日审查院系负责人：20 年月日批准
摘要
在智能热水器系统控制设计中，采用采用STC89C51单片机作为核心单元，本文对智能热水器如何实现智能化控制做了有效性分析，利用各种原件，例如：感器温度传感器、继电器来完成论文的设计。通过硬件设计和软件设计两个方面对智能热水器执行控制。在软件设计方面，采用C语言来进行编程,在硬件设计方面通过键盘显示、接口、温度控制报警电路、电源电路、水温检测电路来构成整个单片机的控制系统，这些功能的实现主要通过对单片机最小系统进行扩展来实现。
在设计方面，通过比较分析，采用最好的方案，力求设计简单易行，能够进行用软件来控制，完成水温的测试，能够进行智能加热，提高了系统设计的准确性和可靠性。
关键词：STC89C51，DS18B20，智能，热水器，设计
ABSTRACT
As technology make a good progress, the applications of single-chip microcomputer become mature all the time. The single-chip microcomputer integrates the various components in a chip, uses the internal bus structure, reduces the connection in different chips, enhanced greatly the reliability and anti-jamming capability. In the development of single-chip microcomputer, due to its excellent cost performance, high integration, small size, high reliability, it has been used as a control center all the time.
Since the birth of single-chip microcomputer, it began to walk into a human’s life, such as washing machines, refrigerators, electronic toys, DMB, which equipped with the single-chip microcomputer, and improved their intelligence, ability. People, who used them, will love them better. The single-chip microcomputer makes human’s life more convenient, comfortable and colorful. As a result, I use single-chip microcomputer to design intelligent electric water heaters.
This paper mainly discusses the intelligent electric water heater how to work. To achieve system goals, in deep analysis of the STC89C51, I made a set of simple and practical control system design. The system is mainly to use single-chip microcomputer to control centers, with specific hardware architecture and the corresponding software design, thus the intelligence of the water heater would become true.
Keywords: single-chip microcomputer, controller, intelligence, water heater, design
目录
主要符号表
第1章绪论 ·······················································································
1.1 选题的背景、目的及意义 ·······························································
1.2 国内外的研究状况和成果 ·······························································
1.3 研究设想和实验设计 ·····································································第2章硬件系统设计 ·········································································
2.1 方案验证 ····················································································
2.2 硬件系统设计 ··············································································
2.2.1 电源电路 ···········································································
2.2.2 键盘/显示接口电路······························································
2.2.5 报警电路 ···········································································
2.2.6 模数转换电路 ·····································································
2.2.7 温度检测电路 ·····································································
2.2.8 水位检测电路 ·····································································
2.2.9 STC89C51功能及特性介绍 ·····················································第3章软件系统设计 ·········································································
3.1 主程序流程框图 ·····································································结论······································································································参考文献 ······························································································致谢······································································································
第1章绪论
1.1 选题的背景、目的及意义
随着人们生活水平的提高，越来越多的智能热水器走进了每个家庭，这种热水器使用起来比较方便，逐渐代替了燃气热水器，能热水器的市场份额已经超过了80%，随着新能源的发展，太阳能智能热水器因为安装的局限性，还没有得到普及，对我国城镇居民中，人们在使用智能热水器的时候，非常注重产品的安全，环保，随着家电的普及，人们悠闲选择，电热水器和太阳能热水器，因为燃气热水器对环境会造成污染，随着国家对环保的重视，智能热水器在人们日常生活中所占的比例越来越大，在这种市场需求下，我们开发出了智能热水器，利用单片机来进行系统控制设计，使得人们在使用的时候非常方便安全。核心部件采用STC89C51单片机。
1.2 国内外研究状况和成果
据了解，热水器内胆最关键，如果内胆损坏就意味着整台机器报废。市场上常见的类型有搪瓷内胆、不锈钢内胆、钛金内胆、金圭内胆等，搪瓷内胆抗疲劳性差，不锈钢内胆焊缝容易漏水，目前比较先进的内胆主要是钛金内胆。
智能化技术的运用有两个好处，一是更方便，二是更节能，按照用户的使用习惯提前预先加热，让使用者随心享用热水。而在非用水时间则启动中温保温方程式，根据设定温度计算出最节能的保温温度，减小热水器内外温差，因而大大减少保温加热次数，真正做到不拔插头更省电。在节能上冰箱等家电产品已经走在了前面，热水器这种用电量很大的产品更加应该推进节能技术的普及。
在热水器研发中模拟大自然中的负离子功效，利用热水器的电能、空气气压、水压形成的势能和动能，作用于空气或水中的水分子使其发生破裂的，使空气中带负电荷的氧分子和微小的水分子结合，生成大量的负离子。
1.3 研究设想和实验设计
在设计中，采用STC89C51单片机作为核心控制单元，设计要求主要是来实现温度自动控制、水位自动控制、数字显示、键盘模块、编程接口、电源模块、报警模块等作为设计重点。
详细的实验设计方案：
STC89C51单片机供电电压为五伏，这样，就需要一个稳定的直流稳压电源来进行
给它供电，因为我们家用电压为220伏，为了达到控制需求，我们对220伏电压进行了滤波、稳压方式使得输出电压为五伏，满足设计需求。因为单片机对环境的使用需要处非常高，为了不受环境的干扰，我们对单片机的供电单元进行了独立设计，别到使单片机硬件具有通用性，在系统配置上以显示器、按键等器件来构成。震荡电路选用12兆赫兹晶振和两个3030μF陶瓷平衡电容组成。在硬件使用上，重点考虑了硬件的通用性，例如：复位电路，通过按键复位和上电来进行结合设计，实现加减功能、确定功能的设置。在智能系统控制中我们还采用了红外遥控的控制功能，可以远距离进行智能化热水器的控制，方便了人们的使用需求，提高了系统的安全性。
智能热水器系统工作的时候，系统具有自检功能，来完成温度范围的设置，按键的设置，还可以利用，红外遥控器上的按键操作，和手动控制面板一样，来完成系统的检测设置，然后进行后台程序运行，由传感器元件进行检测水温，当水温低于设计数值的时候，系统进行自动加热，当温度高于控制设置数值的时候，系统自动停止加热，为了方便使用需求，我们在设计中还考虑了预约加热模式，预约时间范围为0-999分，设置的时间到了的时候系统进行自动加热。
第2章硬件系统设计
2.1 方案验证
本课题是基于STC89C51单片机的智能电热水器的控制器的设计，要达到的控制要求有：（1）用LCD1602液晶显示水温、设置上下限和定时时间，（2）水温检测显示范围为00～99℃，精度为±1℃。（3）温度预设范围为0～99℃，当检测温度低于预设温度时，开始加热；检测温度高于预设温度时，停止加热。（4）设置4个程序按键。分别问设置按键、加键、减键、确定。（5）可以红外遥控，通过红外一体接收探头接收遥控器信号，执行与主板按键同等功能。
方案一：以STC89C51单片机为控制中心的智能电热水器
STC89C51单片机具有结构简单、控制能力强、可靠性高、体积小、价格低等优点，在许多行业都得到了广泛的应用。以STC89C51单片机为核心，配以外围电路如时钟电路、复位电路、按键、显示器件即可构成交通灯系统，结构框图如图2.1.1：
图2.1.1 STC89C51控制的智能电热水器
方案二：PIC16C72单片机为控制器件的智能电热水器
以PIC16C72为控制芯片的电热水器，虽然功能很强大，但是存在一些很需要改进的地方：中断的现场保护是中断应用中一个很重要的部分由PIC16C72的指令系统中没有专门的PUSH(入栈)和POP(出栈)指令，所以要用一段程序来实现该功能。对可能用到的W寄存器和STATUS寄存器内容进行现场保护1然后在中断服务程序中对马达，继电器进行控制1漏电检测报警在中断里给出，而每50ms进入一次中断，所以发生漏电时最多50ms即可切断电源1入口→中断保护→控制马达→控制继电器如果用直流对电机进行控制，其转速太快，过调量太大，容易引起震荡。
2.2 硬件系统设计
系统的硬件系统以STC89C51单片机为核心，主要分两部分：直流稳压电源和智能电热水器控制电路，其原理图见附录二。
2.2.1 电源电路
电源电路按元件类型可分为电子管稳压电路、三极管稳压电路、可控硅稳压电路、集成稳压电路等。根据调整元件与连接方法，可分为并联型和串联型；根据调整元件工作状态不同，可分为线性和开关稳压电路。本设计中采用了线性工作状态的线性集成稳压电源。
直流稳压电源一般由电源变压器、整流滤波电路及稳压电路所组成，设计框图：
各部分简介：
（1）电源变压器
电源变压器作用是将电网220V的交流电压V1变换成整流滤波电路所需的交流电压V2。变压器副边与原边的功率比P2/P1=η，式中η为变压器的效率。
（2）整流滤波电路
接上负载时的桥式整流电容滤波电路的输出电压介于上述两者之间，其大小与放
电时间常数R
L C有关，R
L
C越大，U
越大。
（3）稳压电路
稳压电路的作用是当输入交流电源电压波动、负载和温度变化时，维持输出直流电压的稳定。由于三端式稳压器只有三个引出端子，具有应用时外接元件少、使用方便、性能稳定、价格低廉等优点，因而广泛应用。三端式稳压器有两种，一种称为固定输出三端稳压器，另一种称为可调输出三端稳压器。它们的基本组成及工作原理都相同，均采用串联型稳压电路。
（6）电路目的：给单片机及其他控制电路提供电源。
电源设计是电路设计很重要关节。它的稳定与否涉及到电路是否能稳定工作。按要求需要一个+5V电压，一个+12V左右可调电压。于是采用可调压芯片LM317，它是稳压芯片。LM317是三端稳压集成电路，最大输出电流为2.2A，输出电压范围为1.25V～37V。它具有输出电压可变、内藏保护功能、体积小、性价比高、工作稳定可靠等特点。用它制作输出电压可变稳压电源，调节可变电阻R2，便可从LM317输出端获得U
O
(可变输出电压)。
既然I
D 和I
Rl
对调节输出电压U
O
都起到了一定作用，并且I
R1
是由R1提供，I
RI
大小也没
有任何限制，LM317输出电压服从1.25+I
D R2=U
O
关系。
可调稳压电路原理图如图2.4所示。
图2.2.1.2 可调稳压电路原理图
+5V 电压也是利用三端稳压集成电路得到的，采用7805芯片。其用法和LM317差别不大，如下图所示。LM7805的1端是电源的输入端，3端是输出端，2端是接地端。
图2.2.1.3 7805三端稳压电源电路
本设计电源电路原理图见附录3。 2.2.2 键盘接口电路
本毕业设计的按键采用独立式按键，是直接用I/O 口线构成的单个按键电路，其特点是每个按键单独占用一根I/O 口线，每个按键的工作不会影响其它I/O 口线的状态。独立式按键的典型应用如图：
按键输入均采用低电平有效，此外，上拉电阻保证了按键断开时，I/O 口线有确定的高电平。当I/O 口线内部有上拉电阻时，外电路不可接上拉电阻。独立式按键的软件常采用查询式结构。先逐位查询每根I/O 口线的输入状态，如某一根I/O 口线输
0u F
Vo ut
Vin
入为低电平，则可确认该I/O 口线所对应的按键已按下，然后，再转向该键的功能处理程序，具体编程见程序清单。 2.2.3 报警电路
当温度超过上限是电路会报警，提示水温过高，注意安全。图下面位报警电路：
图2..2.3.1 报警电路 2.2.5温度检测电路
本文采用温度传感器DS18B20采集电热水器的实时温度, 提供给STC89C51的P2.2口作为数据输入。在本次设计中我们所控的对象为水温。其电路原理框图如下：
图2.2.5.1 温度检测电路
当传感器工作时，如果水温超过60℃，将温度传给单片机，蜂鸣器报警，并断电；如果水温低于30℃，热水器开始工作，加热指示灯亮。 2.2.7 红外一体接收模块
红外传感器接收到人体红外信号经BISS0001处理后输出输给单片机P1.0口，TEL0表示接STC89C52是的P1.0口，通过对P1.0电平的判断，实现对单片
b
c
e
Q 19012
V CC
R 42.2K
P26
LS 1
SP EA KE R 蜂鸣
器驱动
P 22
机外围电路的控制，如电磁阀控制水阀电路，液晶显示淋浴时间等。红外采集电路[7]如图3-5：
3.3显示电路设计
在本系统中，用LCD液晶屏来构成显示部分，主要在人来时对淋浴计时时间和定
时时间的显示。LCD液晶显示器具有功耗低、寿命长、无辐射、不易引起视疲劳等优点，正在被广泛应用于仪表、家用电器、计算机、医疗仪器及交通和通信领域[8]。本系统中，选择JHD162A作为液晶屏的显示驱动控制器。
3.3.1 1602液晶模块JHD162A 简介
字符型液晶显示模块是一种专门用于显示字母、数字、符号等点阵式LCD 目前常用16*1 16*2 20*2和40*2行等的模块。是一种很常用的小型液晶显示模块在单片机系统、嵌入式系统等的人机界面中得到了广泛的应用。
1、1602LCD主要技术参数如下：
(1)显示容量：16×2个字符
(2)芯片工作电压：4.5-5.5V
(3)工作电流：2.0mA(5.0V)
(4)模块最佳工作电压：5.0V
(5)字符尺寸：2.95×4.35(W×H)mm
2、引脚功能说明：
1602LCD采用标准的14脚（无背光）或16脚（带背光）接口，各引脚接口说明如表3.3所示：
3、1602LCD的指令说明及时序
1602液晶模块内部的控制器共有11条控制指令，如表3.4所示：
表3.4 指令说明
1602液晶模块的读写操作、屏幕和光标的操作都是通过指令编程来实现的。（说明：1为高电平、0为低电平）。
指令1：清显示指令码01H，光标复位到地址00H位置。
指令2：光标复位光标返回到地址00H。
指令3：光标和显示模式设置I/D：光标移动方向高电平右移低电平左移S：屏幕上所有文字是否左移或者右移。高电平表示有效低电平则无效。
指令4：显示开关控制。D：控制整体显示的开与关高电平表示开显示低电平表示关显示C：控制光标的开与关高电平表示有光标低电平表示无光标B：控制光标是否闪烁高电平闪烁低电平不闪烁。
指令5：光标或显示移位S/C：高电平时移动显示的文字低电平时移动光标。
指令6：功能设置命令DL：高电平时为4位总线低电平时为8位总线N：低电平时为单行显示高电平时双行显示F：低电平时显示5×7的点阵字符高电平时显示5×10的点阵字符。
指令7：字符发生器RAM地址设置。
指令8：DDRAM地址设置。
指令9：读忙信号和光标地址BF：为忙标志位高电平表示忙此时模块不能接收命令或者数据如果为低电平表示不忙。
指令10：写数据。
指令11：读数据。
读操作时序如图3-6所示：
图3-6读操作时序图
写操作时序如图3-7所示：
图3-7 写操作时序图
3.3.2单片机与1062LCD接口电路设计
根据1062LCD的工作原理，我们可以设计单片机与1062LCD的接口电路图如3-8所示：
图3-8 单片机与LCD1602的应用电路
2.2.7 STC89C51功能特点介绍
(1)主要性能参数：
○1与 MCS-51 产品指令系统完全兼容
○24k字节在线系统编程（ISP）Flash 闪速存储器
○31000次擦写周期
○43.3－5.5V 的工作电压范围
○5全静态工作模式：0Hz－33MHz
○6三级程序加密锁
○7128×8字节内部RAM
○832个可编程I/O口线
○92个16位定时/计数器
○106个中断源
○11全双工串行UART通道
○12低功耗空闲和掉电模式
○13看门狗（WDT）及双数据指针
○14掉电标识和快速编程特性
○15灵活的在线系统编程（ISP字节或页写模式）
(2)串行编程指令设置：
串行编程指令设置为一个4字节协议。
(3)并行编程接口：
采用控制信号的正确组合可对Flash闪速存储阵列中的每一代码字节进行写入和存储器的整片擦除，写操作周期是自身定时的，初始化后，它将自动定时到操作完成。
(4)功能特性概述：
STC89C51 提供以下标准功能：4k字节Flash闪速存储器，128字节内部RAM，32个I/O口线，看门狗（WDT），两个数据指针，两个16位定时/计数器，一个5向量两级中断结构，一个全双工串行通信口，片内振荡器及时钟电路。同时，STC89C51可降至0Hz的静态逻辑操作，并支持两种软件可选的节电工作模式。空闲方式停止CPU的工作，但允许RAM，定时/计数器，串行通信口及中断系统继续工作。掉电方式保存RAM 中的内容，但振荡器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一个硬件复位。
(5)芯片擦除：
在并行编程模式，利用控制信号的正确组合并保持ALE/PROG引脚200ns－500ns 的低电平脉冲宽度即可完成擦除操作。在串行编程模式，芯片擦除操作是利用擦除指令进行。在这种方式，擦除周期是自身定时的，大约为500ms。擦除期间，用串行方式读任何地址数据，返回值均为00H。
(6)Flash闪速存储器的串行编程：
将RST接至Vcc，程序代码存储阵列可通过串行ISP接口进行编程，串行接口包含SCK线、MOSI（输入）和MISO（输出）线。将RST拉高后，在其它操作前必须发出编程使能指令，编程前需将芯片擦除。芯片擦除则将存储代码阵列全写为FFH。外部系统时钟信号需接至XTAL1端或在XTALl和XTAL2接上晶体振荡器。最高的串行时钟
城市智能交通系统ITS总体设计
目录 背景及需求 (3) 形势与背景 (3) 规划定位 (4) 规划目标 (5) 系统总体设计 (8) 城市智能交通总体建设规划 (8) 围绕六大业务核心开展ITS子系统建设 (9) 以人为本开展交通信息交换平台建设 (18)
背景及需求 形势与背景 机动车出行需求不断增加，时间与空间分布模式转变公众机动车出行需求不断增加、时间与空间分布模式转变、交通拥堵范围与程度扩大，需要ITS构建宏观调控手段。 城市化进程加快，交通建设与管理并重 城市化进程加快，交通建设与管理并重，在大规模进行城市交通基础设施建设的同时，需要ITS软环境为城市交通可持续发展提速。 打击多样化交通违法行为，维持交通管理秩序面对日益严峻的交通管理需求，通过开展多种专项整治活动，打击机动车闯红灯、行人闯红灯、机动车斑马线不礼让行人、非法占用公交车道、道路逆行压线等行为，规范出行交通新秩序。 打造绿色交通、节能减排的人居城市 打造绿色交通、节能减排的人居城市，引进先进的IT手段，通过交通物联网等技术，缓解交通拥堵、提高出行效率、减少交通事故、降低交通污染，实现“智慧交通、低碳出行”。 ITS信息服务体系形成新架构 城市交通信息服务，借鉴国外先进经验，提出“智慧交通、低碳出行、感知全程”的公众出行服务理念，全力打造城市ITS信息服务体系新架构。
构建人性化执法服务环境，合理规划勤务信息以人为本，构建人性化执法服务环境，确保道路执勤、执法、现场事故处理等工作的安全、严谨和规范性，并做到“警力跟着警情走”，合理规划勤务信息。 规划定位 强化指挥中心职能，紧密围绕“六大业务核心”开展城市ITS建设 指挥中心智能交通信息平台，作为城市ITS发展的基础，其依托作用是显而易见的。城市ITS建设将依托指挥中心智能交通信息平台，围绕秩序管理、事故管理、路网管理、特勤任务、交通肇事逃逸追捕、城市交通服务这六大业务核心，建设交通运行指挥中心、交通监管指挥中心、城市交通信息管理服务中心；建设/改造15个子系统，即交通固定点监视系统、交通制高点监视系统、交通违法手动抓拍系统、车辆监测及参数采集系统、交通事件视频检系统、公路车辆智能监测记录系统、闯红灯自动记录系统、违法占用公交车道监测记录系统、城市道路违法停车监测记录系统、机动车超速监测记录系统、机动车区间测速系统、人行横道智能监测系统、动态交通诱导系统、交通信号控制系统、执法车辆车载取证系统执法系统。 依托城市已建成及规划格局，细分业务重点，构筑城市ITS感知网格 城市ITS感知网格的合理建设，依托于对城市已建成及规划格局的深入解读，综合考虑城市出入口、工业聚集区、商业聚集区、市民居住聚集区、道路分布、铁路分布、水路分布、客（货）运交通枢纽、建筑物空间分布及高度等因素，同时结合城市发展历史，不同阶段的发展需求和侧重点，进行科学的点位设置和前端感知设备类型选择，构筑“点、线、面、空”多维度一体的城市ITS动态感
住宅小区安防系统的智能化 学院: 专业: 学号: 姓名: 南京航空航天大学 二O一三年十二月一日
摘要 随着近几年来智能化行业的飞速发展，安防系统已由原来特殊待业，专门应用逐渐普及到各行各业。随着社会的不断发展，居家安全是人们安居乐业的基础，也是共建和谐社会的重要环节。尤其是比较分散、比较偏远、环境相对比较复杂的居民区，安全形势不容乐观，传统的门卫值班和保安巡逻等治安管理手段已经不能适应新形势下住宅安全保障的需要。因此，为了满足住宅小区用户安全和科学系统化管理的需要，以及为了对随时发生的情况进行全面、及时的了解和掌握，对意外情况能迅速做出正确判断，并给出正确、快速的指挥和处理。建立一个全天侯综合安防系统，由闭路电视监控系统、门禁管理系统、防盗报警系统、对讲系统、巡更系统等组成。闭路电视监控系统采用电视摄像等手段监视被保护对象；门禁系统用卡片、按键、电子门锁等装置控制出入口门的开关；防盗报警系统采用动物物体监测器，监测接近被保护对象的运动物体；对讲系统利用可视电话来辨别访客身份；巡更系统是在安保人员巡逻路线上设置发信器，以确认保安人员的巡视记录、时间等。并且安防系统要达到技术先进，经济实用，安全可靠，质量优良的要求。实现对住宅小区主要出入口及周界等重要区域的实时监控，达到维护社会治安和防止破坏的作用，及时地把一切可能发生的或即将发生的案件和险情的图像资料传送到监控中心，使监控中心的值班员可以把这些危害和隐患遏制在萌芽状态，杜绝财产损失、确保人员生命安全，对于构建安全、和谐的住宅小区具有十分重要的意义。 关键词：智能化，住宅小区，安防系统
1 绪论 1.1问题的提出及研究意义 随着近几年来智能化行业的飞速发展，安防系统已由原来特殊待业，专门应用逐渐普及到各行各业。随着社会的不断发展，居家安全是人们安居乐业的基础，也是共建和谐社会的重要环节。尤其是比较分散、比较偏远、环境相对比较复杂的居民区，安全形势不容乐观，传统的门卫值班和保安巡逻等治安管理手段已经不能适应新形势下住宅安全保障的需要。因此，为了满足住宅小区用户安全和科学系统化管理的需要，以及为了对随时发生的情况进行全面、及时的了解和掌握，对意外情况能迅速做出正确判断，并给出正确、快速的指挥和处理。建立一个全天侯综合安防系统，实现把一些危害和隐患遏制在萌芽状态，杜绝财产损失、确保人员生命安全，对于构建安全、和谐的住宅小区。 1.1.1问题的提出 建成一个完善的监控与防盗的安防系统，满足住宅小区用户的安全和科学系统化管理的需要，以及为了对随时发生的情况进行全面、及时的了解和掌握，对意外情况能迅速做出正确判断，并给出正确、快速的指挥和处理。 1.1.2研究的意义 现代住宅小区不仅日逾讲究家庭装修的高档化和住宅小区周边环境的自然化，而且对住宅小区内的保安与防范要求越来越高。要真正做好住宅小区的物业管理工作，为住户提供舒适、安全、便利的服务，必须具备一套先进的、智能和可靠的安防系统作为管理辅助。 在住宅小区内部安装数字监控系统，达到维护社会治安和防止破坏的作用，及时地把一切可能发生的或即将发生的案件和险情的图像资料传送到监控中心，使监控中心的值班员可以把这些危害和隐患扼制在萌芽状态，杜绝财产损失、确保人员生命安全。 1.2国内外研究现状 在国外，从世界上第一幢智能建筑1984年在美国出现后，美国、加拿大、欧洲、澳大利亚和东南亚等经济比较发达的国家先后提出了各种智能家居的方案。智能家居在美国、德国、新加坡、日本等国都有广泛应用。西方企业家在进军中国时，首先看到的是中国十三亿人口的巨大市场，但由于忽视中国市场的特点，往往事倍功半。在中国营销并不简单地等于销售价格乘以人口。面对诸多文
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
Things Based System Design of Smart Home ABSTRACT Intelligent household system is using a computer, the embedded system and communication network technology, will all sorts of household facilities (such as lighting, security, home appliance, etc) through the family network connectivity to together, thus provide people with more convenient comfortable life. The traditional intelligent household system is generally through the cable line wiring and various control and communication, people is hard to escape the fetters of various cable, and system extensible performance is also very poor. Modern sidewall of wireless communication technology development makes the people can get the chains, build the household life more comfortable. Household networks can be roughly divided into data networks and control network of two parts, this article mainly aims at intelligent household system control network relevant technology and system design. This paper mainly according to the following several aspects to discuss. This paper firstly analyzes the general intelligent household system composition and control system in intelligent household position, and through the traditional intelligent household characteristics, the paper suggests that the current market the limitations of the intelligent household system, puts forward the short-range wireless network based on the modern intelligent household system is the future trend of development. Then the intelligent household control system architecture and related key technology are analyzed and compared, points out that the IEEE8O2. Based on zigbee technology 15.4 is the most suitable for wireless home control system's wireless standards, and the standards were studied. Then from the Angle of system and application research intelligent household control network, design of a close wireless technology based on the intelligent household control demonstration system, including the main controller and sensor, surveillance camera, switch control design of functional nodes. Keywords:home control nets, Zigbee, Content networking
智能交通建设系统总体设计 1.1 总体设计原则 在本次系统的总体设计中，要求在总结同类型项目建设经验的基础上，统筹规划，将遵循以下总体设计原则。 ?标准性 本系统与其它应用系统和数据库之间存着大量的数据交互，因此强调信息系统的标准化，系统应保证与现行业务系统实现有效的衔接，实现信息的共享和集成。在系统建设中将遵循各类业界标准，从数据结构、技术架构、数据库存储等多个方面标准化建设。 ?先进性 采用当前成熟且先进的技术，保持系统硬件、软件、技术方法和数据管理的先进性，保证系统建成后在技术层次上3～5年内不落后。同时具有较强的可移植性、可重用性，在将来能迅速采用最新技术，以长期保持系统的先进性。 ?可靠性 一是以可靠的硬件、成熟的软件产品为基础，结合具体需求进行配置、定制和二次开发的方式进行实施，保证有效缩短项目实施时间，降低项目实施的风险。 二是系统应能够支持较大并发用户同时进行浏览、操作等与数据库的交互式的操作，并且相对占用较少的硬件资源。当意外事件发生时，能通过快速的应急处理，实现故障
修复，保证数据的完整性，避免丢失重要数据。 三是系统应具有较强的应变能力和容错能力，确保系统在运行时反应快速、安全可靠。 ?安全性 一是保证系统的安全性。首先，选择先进、可靠的主流硬件产品和成熟、领先的软件产品构建系统，为系统的安全性奠定良好的基础；其次，必须考虑到各种特殊情况下的恢复机制和备份机制，以保证数据的一致性、完整性以及灾难恢复；再次，严格管理制度，为系统安全性提供制度保证。 二是完整的权限控制机制、考虑充分的系统保密措施也是保证安全的重要因素。需依据信息访问权限，向用户提供授权查询，有效避免越权使用。 系统后台用户分层次管理，并且具有可灵活调整、可细分的权限控制。可对信息内容进行严格的角色权限管理，保证每个用户能够看到且只能看到自己权限范围内的所有信息。对系统的管理操作有详实的历史记录。 ?扩展性 系统真正符合多层浏览器/服务器体系结构，不仅基于当前的需求，而且应保证在系统的体系结构不需做较大改变的前提下，实现今后的平滑升级。主要包括以下几个层次：数据的扩展：可以利用可视化的工作界面，进行数据的添加，或通过数据库管理工具，创建新的数据库、词典。 应用的扩展：考虑到和其它信息系统的连接，系统应具有良好的外接接口，将来随着业务的不断扩充，整个系统中应能够方便地添加新的业务模块；利用开放标准的应用开发接口可以进行更加个性化的二次应用开发。 ?易用性 系统应具有一致的、友好的客户化界面，易于使用和推广，并具有实际可操作性，使用户能够快速地掌握系统的使用。除特殊的、必须的应用外，用户终端全部采用浏览器方
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
目录 一、集中热水供水系统简介 (2) 空气源热泵热水机组(Air-SourceHeatPumpHotWaterUnit)是当今世界上开拓利用 新能源最好的设备之一，是继锅炉、燃气热水器、电热水器和太阳能热水器之后 的新一代热水制取装置。在能源供应日益紧张的今天，空气能热泵热水机组凭借 其高效节能、环保、安全等诸多优势迅速在市场上得以推广。 二、空气源热泵热水器的产品优势……………………………………………………3-4 运用逆卡诺循环原理，是继燃气热水器，电热水器和太阳能热水器后的创新一代的绿色节能热水机组。 三、智能IC卡水表的产品优势 (5) 实现管理部门对非接触IC卡水表进行有效的管理和维护。为供水部门提供了功能强大的管理方案，克服了人工记帐的繁琐，操作简易、方便、高效，对所属用户进行统一管理，实行“先购水后用水”的方法。 四、学校生活热水现状分析 (6) 现有以锅炉为主的生活热水系统存在能耗高、运行和维护成本高、环境污染和安全隐患及学生使用不方便等难题。 五、系统改造后的效益分析 (7) 在不增加学校任何负担、不增加学生任何负担的前提下，降低学校热水系统的能耗和环境污染、提高学生使用热水的方便性，积极响应国家“节能减排”政策。 六、投资分析（项目设定以及风险控制）……………………………………………7-9 举例说明产品设计方案，以及具体风险控制。 七、设备配置………………………………………………………………………………9-11 我司充分遵循系统及设备材料在运行过程中的安全性、稳定性、环保性、节能性及备用性之原则。 八、设备安装……………………………………………………………………………11-12 规范流程、严格按照国家标准、行业标准和企业标准施工管理。全面细致的服务确保业主无后顾之忧。 九、售后服务……………………………………………………………………………12-15 只有加上优质的售前售后服务，才能使它的品质尽善尽美。我们的服务宗旨是：以质量树信誉，售后服务立口碑“我们将通过以下服务承诺为每一个客户解决后顾之忧
{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。
XXXXXXX学院 毕业设计(论文)开题报告 学生姓名：XXXX 学号：XXX 专业：电气工程及其自动化 设计(论文)题目：基于单片机的太阳能热水器智能控制 系统设计 指导教师:XXX 20XX 年 X 月 XX 日
毕业设计（论文）开题报告 1．结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写2000字左右的文献综述： 文献综述 摘要在资源紧张，环境污染的大背景下,太阳能热水器与传统的燃气热水器和电热水器相比有着无可取代的优势，而太阳能热水器的控制系统受技术等方面的限制而有着局限。本课题是以51系列单片机为核心，并采用12864液晶显示模块，热电偶温度采集模块，4×4行列式键盘，水位采集模块等数控原件，完成整个热水器的智能控制系统的设计。 关键词太阳能热水器单片机控制系统 1 选题背景与意义 1.1 背景 随着全球人口和经济规模的不断增长，能源使用带来的环境问题及其诱因逐渐为人所认识，“低碳经济”这一概念开始进入人们的视野。人们在大力发展太阳能产业。 能源问题将更为突出：①从长远来看，全球已探明的石油储量只能用到2020年，天然气也只能延续到2040年左右，即使储量丰富的煤炭资源也只能持续二三百年。②环境污染③温室效应引起全球气候变化。因此，人类在解决上述能源问题，实现可持续发展，只能依靠科技进步，大规模地开发利用可再生洁净能源。 太阳能具有：①储量的“无限性”太阳能每秒钟放射的能量大约是23 10 6.1?KW，一年内到达地球表面的太阳能总量折合标准煤共约13 1.892?千亿吨。②太阳能对于地球 10 上的绝大多数地区具有存在的普遍性，可就地取用。③开发利用时几乎不产生任何污染。鉴于此，太阳能必将在世界能源结构转换中担纲重任，成为理想的替代能源。 在世界范围内，太阳能热水器技术已经很成熟，并已形成行业，正在以优良的性能不断的冲击电热水器市场和燃气热水器市场。2000年太阳能热水器取代47000套家用电热水器；2000年日本太阳能热水器的拥有量将翻一番；以色列更是明文规定，所有新建房屋必须配备太阳能热水器。目前，我国是世界上太阳能热水器生产量和销售量最大的国家。
智能型电热水器的控制系统设计 发表时间：2016-09-27T16:25:55.717Z 来源：《基层建设》2016年12期作者：黎捷勇 [导读] 摘要：在智能型电热水器的综合控制中，要结合综合性的运用设计软件，突出在控制功能、系统模式的实现中，形成综合性的智能化效果。本文将围绕智能型电热水器的控制系统进行介绍，并突出在系统结构、硬件与软件方面的综合设计，更好的发挥智能型电热水器的控制系统方式，能起到良好的运用效果。 广东万和电气有限公司 528300 摘要：在智能型电热水器的综合控制中，要结合综合性的运用设计软件，突出在控制功能、系统模式的实现中，形成综合性的智能化效果。本文将围绕智能型电热水器的控制系统进行介绍，并突出在系统结构、硬件与软件方面的综合设计，更好的发挥智能型电热水器的控制系统方式，能起到良好的运用效果。 关键词：智能型；电热水器；控制系统 在智能型电热水器的控制系统运行中，要结合单机片的综合智能，在控制功能的实现中，增强整个控制加热与保护的综合运用，尤其是在结合用户设定的温度自动调节的冷热水的过程中，实现比例的均衡化，实现智能化软件设计与综合硬件整体功能的运用。 1系统软件设计与控制基本原理及基本拓扑 1.1系统控制软件 系统采用PIC16F877为控制电路核心，单片机通过红外线接口接收来自用户设定的温度信息，并通过温度传感器DS18B20实时对水温进行测量并在数码管上进行显示，PIC16F877根据水温状况来控制继电器的通断来实现对加热电路的接入控制。本系统还具有报警功能，如果测得用户设定温度过高或者测量出水温过高，单片机通过报警电路向用户发出声光报警，并自动切断电加热电路。 1.2单片开关电源的构成与基本原理 单片开关电源主要由①一般市电到输入整流滤波器的电路；②功率开关管（MOSFET）以及高频变压器；③PWM控制器（以基准电压、误差放大以及PWM比较器等功能器件构成）；④输出整流滤波器⑤光耦反馈回路。还有缓冲电路（RCD）、限流（或钳位）保护电路、偏置电路等等。 这是基于PWM脉宽调节控制器的单片开关电源，具体原理与上节PWM脉宽调节控制器一样，只是多了由VDz1和VD1组合成的漏极钳位保护电路和VD3和Cf组合成的偏置电路还有配有稳压管的光耦反馈电路。当输出电压Uo发生变化，这是采样的VDz2提供一个参考电压Uz2，，光耦内部的LED发光二极管会得到一个误差电压，这相当于在TOPSwitch外部增加了一个误差放大器在结合内部误差放大器就可以对Uo进行调整。基于输出电压由式子Uo=Uz2+Ur+Uf（Ur为设定环路的增益，而Uf为光耦里LED发光二极管的正向压降）其稳压的原理就是：当Uo上升的时候，Uo> Uz2+Ur+Uf，产生误差电压Ur’=Uo-（Uz2+Ur+Uf），这使LED上的电流If增大，以致于经过光耦的发射极电流Ie上升，进而使TOPSwitch控制端的电流Ic上升，导致占空比D下降，进而使Uo减少，从而实现了稳压的目的，相反的情况下也能起度稳压 的作用。 2硬件设计方案 2.1温度测量电路设计 DS18B20的温度检测与数字数据输出全集成于一个芯片之上，从而抗干扰力更强。其一个工作周期可分为两个部分，即温度检测和数
城市智能交通系统总体设计·ITS 目录 背景及需求4 形势与背景4 机动车出行需求不断增加，时间与空间分布模式转变4 城市化进程加快，交通建设与管理并重4 打击多样化交通违法行为，维持交通管理秩序4 打造绿色交通、节能减排的人居城市4
ITS信息服务体系形成新架构4 构建人性化执法服务环境，合理规划勤务信息5 规划定位5 强化指挥中心职能，紧密围绕“六大业务核心”开展城市ITS建设5 依托城市已建成及规划格局，细分业务重点，构筑城市ITS感知网格5 “打基础、上业绩、出成效”三年三大步，合理推进城市ITS进程6 以人为本，推进人、车、路、环境协同发展6 规划目标6 提升全城路网实时态势监控和交通秩序监管水平6 打造全城一体的城市智能交通数据中心6 提升交通管理分析的智能化程度，加强涉牌违法目标车辆的打击能力7 提升应急指挥协作水平，加强应急处突综合调度能力7 提升道路科学辅助决策能力，优化路网渠化、信号配时等交通管理措施7 增加互联网+智能交通应用，增加道路交通信息交互能力，提升城市交通形象8 提高系统运维和数据运维的自主分析能力，提高智能交通系统健壮性8 提升业务需求迅速转换为实际系统建设落地的能力，打造城市交通管理亮点8 系统总体设计9 城市智能交通总体建设规划9 围绕六大业务核心开展ITS子系统建设10 以人为本开展交通信息交换平台建设18
背景及需求 形势与背景 机动车出行需求不断增加，时间与空间分布模式转变公众机动车出行需求不断增加、时间与空间分布模式转变、交通拥堵范围与程度扩大，需要ITS构建宏观调控手段。 城市化进程加快，交通建设与管理并重 城市化进程加快，交通建设与管理并重，在大规模进行城市交通基础设施建设的同时，需要ITS软环境为城市交通可持续发展提速。 打击多样化交通违法行为，维持交通管理秩序面对日益严峻的交通管理需求，通过开展多种专项整治活动，打击机动车闯红灯、行人闯红灯、机动车斑马线不礼让行人、非法占用公交车道、道路逆行压线等行为，规范出行交通新秩序。 打造绿色交通、节能减排的人居城市 打造绿色交通、节能减排的人居城市，引进先进的IT手段，通过交通物联网等技术，缓解交通拥堵、提高出行效率、减少交通事故、降低交通污染，实现“智慧交通、低碳出行”。 ITS信息服务体系形成新架构 城市交通信息服务，借鉴国外先进经验，提出“智慧交通、低碳出行、感知全程”的公众出行服务理念，全力打造城市ITS信息服务体系新架构。
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。
摘要 太阳能热水器以其诸多的优点受到人们的欢迎。本文结合实际太阳能热水器的具体应用，在介绍太阳能、传感器、单片机的特点基础上，详细描述了太阳能热水器的工作原理和设计方案。这里根据太阳能热水器对控制器的要求与特点，提出了一种基于DS12887的太阳能热水器智能控制器的设计方法，给出了系统硬件设计及软件实现方法。 全文分三大部分。第一部分包括第一章，描述太阳能的利用和前景发展状况。第二部分包括第二章，描述太阳能系统组成及工作原理。第三部分包括第三、四章硬件设计及电路原理和软件设计，分别介绍了传感器的特点及应用、一般的太阳能热水器及循环系统、单片机发展和原理，这也是此款太阳能热水器的理论基础和必要前提。 关键词：太阳能热水器;传感器; 模糊控制; 实时时钟;单片机
1绪论 1.1太阳能热水器的发展概况及市场竞争分析 目前，中国已成为世界上最大的太阳能热水器生产国，年产量约为世界各国之和，已有一百多家太阳能热水器生产厂。但是与之配套的太阳能热水器控制器却一直处在研究与开发阶段。这种控制器只具有温度和液位显示功能，而且为分段显示，温度显示误差为10%，水位显示误差为25%。这种显示器(还称不上控制器)不具有温度控制功能，当由于天气原因而光强不足时，就会给热水器用户带来不便；即使热水器具有辅助加热功能，由于加热时间不能控制而产生过烧，从而浪费大量的电能。本文设计的太阳能热水器控制器以80C51单片机为检测控制核心，采用DS12887 实时时钟，不仅实现了时间、温度和水位三种参数实时显示和FUZZY控制功能，而且具有时间设定、温度设定与控制功能。温度控制采用模糊控制，控制器可以根据天气情况利用辅助加热装置使蓄水箱内的水温在设定时间达到预先设定的温度，从而达到24小时供应热水的目的。太阳能热水器是太阳能利用中最常见的一种装置，经济效益明显，正在迅速的推广应用，太阳能热水器能够将太阳辐射能转换热能，供生产和生活使用。他主要由平板集热器、蓄水器和连接管道等部件组成，可分循环式、直流式和闷晒式。 此款热水器包括主、从两大系统：主系统的特点是在晴好的天气利用太阳光能为热水器加热；从系统相当于电热水器，它在无光照的情况下利用电辅助加热。它充分利用太阳能的丰富的免费的资源的优势，同时考虑到在阴天及夜间无法利用太阳能的缺点，充分发挥太阳能热水器和电热水器的各自优势，这是世面上大部分热水器所不能比拟的。 1.2太阳能热水器的应用及意义 众所周知，太阳能是取之不尽，用之不竭，没有污染的巨大能源。随着世界上煤、油、气的储量日益减少，能源危机已日益增长，环境污染的危机已威胁着生态平衡，太阳能开发利用的课题已提到人类的面前。有人预测：二十一世纪太阳能将由辅助能源上升为主要能源。但由于太阳能的分散性、季节性和地区性又给太阳能利用带来重重困难，有些技术难点尚未突破，产品造价偏高（如光电池）。因而尚未被人们大规模的使用。 在太阳能热利用技术中，太阳能热水器是技术上比较成熟、造价比较低廉的产品，同时给人民提供不耗能源、保护环境、绝对安全的热水而受到人们的欢迎。 太阳能热水器是以太阳能光热转换，利用温室效应和虹吸原理使水加热的装置，此装置分为两个不同的概念： 1.太阳能热水工程系统，这种系统由太阳能集热器、储水箱管线、补
引言 中国安居工程需要大力发展安全文明小区建设，严峻的社会治安形势，需要建立并完善安全文明小区防盗报警网络系统体系。如何解决在当前每个家庭经济承受能力有限的情况下，建设满足防范功能及可靠性需求的安全文明小区防范防盗报警网络系统，是当前急需解决的课题。本方案是在考虑以上因素的基础上，所设计的可行实施方案。 小区安全防范报警系统是智能小区实现安全管理的重要系统,主要包括防盗报警、煤气泄漏报警、消防报警等。小区管理极为重要的内容是确保住宅,住户安全,生活中,人人都可能出现一些意想不到的求助情况,现代居住的格局,邻里常年不来往已是常事,家庭生活稳密性、封闭,性越来越强。因此,小区安全防范及报警系统是具有先进的设计和设备,并为小区住户的安全提供保障的必要系统。 我国的安防自动报警控制系统经历了从无到有、从简单到复杂的发展过程，其智能化程度也越来越高。在小区内的每个住户单元安装一台报警主机，住户可选择安装在住户门口、窗户处安装声检、紧急求助，烟雾/煤气探头、瓦斯探头，等报警感知设备，报警主机通过总线与管理中心的电脑想连接，进行安防信息管理。如果发生盗贼闯入、抢劫、烟雾、燃汽泄露，声音过高等紧急事故，传感器就会立即获知并由报警系统即刻触发声光警报以有效恫吓企图行窃的盗贼；系统还会迅速向报警中心传送报警信息；报警中心接到警情后立即自动进行分辨处理，迅速识别判定警报类型、地点、用户，中心据此派出机动力量采取相应解救措施；系统具备24小时防破坏等并自我监视，一旦有任何被破坏的迹象也会即刻报警。总之，无论白天黑夜，你离家在外还是在家休息，电子保安时时刻刻保护的安全，这正是能为家人、家庭、财产所做的最有效的安全防盗保护措施。
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)