《控制工程》
课程设计论文
论文题目：
基于组态王的智能家居温湿度控制
学院计算机与信息科学学院、软件学院
专业自动化
年级 2012 级
学生姓名苏雷
学号 222012321042083
指导教师张渝
日期 2015-08-03
目录
摘要 (4)
1. 项目概述 (3)
1.1课程设计题目 (3)
基于组态王的智能家居温湿度控制。 (3)
1.2 项目背景 (3)
1.3 设计目的 (4)
1.4 功能 (4)
2. 项目实施方案 (4)
2.1 设计方案及程序流程 (4)
2.1.1设计方案 (4)
2.1.2 人员分工及进度安排 (5)
3. 项目实施过程 (6)
3.1 设计图 (6)
3.2 元器件说明 (7)
（2）RS485温湿度传感器说明书 (9)
通讯协议 (11)
3.3 编码过程 (11)
3.4 制作过程 (12)
4. 项目成果 (15)
4.1实物照片 (15)
4.2 测试结果 (17)
5. 总结 (18)
5.1收获 (18)
5.2 难点、创新点 (18)
5.3 不足、改进措施 (19)
基于组态王的智能家居温湿度控制
苏雷
西南大学计算机与信息科学学院，重庆 400715
摘要本系统设计通过温湿度传感器采集信号，经MODBUS扩展模块传输信号到485-232转串口把信号传递到计算机上，计算机在组态王软件的协助下对温湿度分析比较设置读取温湿度变化，获得温湿度动态曲线，设置参数报表等。输入额定温湿度之后，按语言命令编程的要求发出警报同时发送信号到MODBUS模块的继电器模块，使连接继电器的风扇接受指令转动或者停止，从而达到对室内温湿度的智能控制。这是智能家居的初步设定，如果有其他传感器也可以连接到计算机上控制的内容可以更多，市场开发前景也很好。
关键词：温湿度传感器；组态王软件；风扇控制；串口通信。
1. 项目概述
1.1课程设计题目
基于组态王的智能家居温湿度控制。
1.2 项目背景
温湿度传感器的特点是感应读取外界温湿度，当接收到信号时通过发送IO 离散信号到计算机，通过相应软件读取温湿度，如果想对温湿度进行控制就需要外加电风扇或者加湿器等其它的器材，我们这里只有风扇，所以只对风扇进行控制，实际操作中可以控制多个继电器对其他改变温室的的器具进行控制。如果额定值大于采集到的温室度则继电器工作风扇转动。这个系统可以用于室内智能温湿度控制，使温湿度保持在客户需要的值。也可用于工厂、仓库等对温湿度要求比较高的地方，运用前景很好。
1.3 设计目的
通过对控制工程的分析与设计，并在实验室进行控制工程设计的实现与应用检验，获得面向工业生产过程系统分析与设计的实践知识，初步掌握控制工程设计、开发和应用的技能。让各位组员了解系统分析设计的过程，熟悉相关软、硬件知识，并亲身参与到系统设计中，了解系统设计各个阶段的工作，提高分析问题和解决问题的能力。培养大家团结协作、互帮互助的精神。
1.4 功能
（1）实现温湿度的采集和实时显示；
（2）实现实时时间的显示和动态曲线以及生成报表；
（3）对额定温室的的设定使风扇产生相应动作，从而达到对室内温湿度的调节。
2.项目实施方案
2.1 设计方案及程序流程
2.1.1设计方案
本系统设计通过温湿度传感器采集信号，经MODBUS扩展模块传输信号到485-232转串口把信号传递到计算机上，计算机在组态王软件的协助下对温湿度分析比较设置读取温湿度变化，获得温湿度动态曲线，设置参数报表等。输入额定温湿度之后，按语言命令编程的要求发出警报同时发送信号到MODBUS模块的继电器模块，使连接继电器的风扇接受指令转动或者停止，从而达到对室内温湿度的智能控制。
2.1.2 人员分工及进度安排
人员分工：本小组由四名成员组成，王永浩（组长）、苏雷（组员）、文星（组员、吴云飞（组员），王永浩主要负责对modbus 模块原理以及组装，组态王资料库建立逻辑关系的负责；文星主要负责调试信号，以及风扇的组装；
吴云飞主要负责对温湿度传感器的原理和组装以及串口知识的汇总，苏雷主要负责组态王控制画面，语言编程和演示。
虽然分工比较多，其实基本上都是组员集体讨论和调试的结果。
周期进度：1、确立任务目标，设计思路，基本框架图，相关元器件原理熟悉，初步编写代码；
2、配置元器件，继续编写完善程序，尝试初连接；
3、联机操作，完善配置，开始调节，看是否实现目标，改进；
4、改进配置要求，调节，分析，完善；
5、演示提交，结合设计产品，修改完善论文。
确定方案
界面设
数据库操作
算法设计
结果测试
3. 项目实施过程
3.1 设计图
系统原理框图如下图，采用组态王软件，有传感器模块，modbus 模块，显示模块，控制模块等组成。（如图）
高
高
USB 转串口驱动安装
温湿度传感器 组态软件
温度报警
屏幕显示曲线图
温度
照度报警
湿度
风扇启动
风扇启动
MODBUS 模块
MODBUS 模块继电器模块
3.2 元器件说明
（1）MODBUS扩展模块
ER-4D4A2O-M3
4 数字量4 模拟量输入2 输出模块模块特性：
?4路光电隔离开关量采集.
?4 路10 位4-20mA/（0-5V）模拟量采集?2 路30A继电器输出
?RS485/RS232标准接口.
?MODBUS_RTU标准协议控制.
?软件设定地址等参数
?标准工业导轨安装
?提供控制示例程序.
?可与组态王、三维力控等组态软件连接?可按客户要求定制协议
工作特性:
? 工作环境温度：-20℃～65℃
? 相对湿度：95％（无凝结）
? 电源电压12V(可定制其它电压)
典型应用:
?各种工业数据数据采集
? PLC接口接扩展
引脚描述
引脚名称描述
1 Vin 12V电源正.
2 Gnd 电源地;Rs232地.
3 TXD RS232 数据发送
4 RXD RS232 数据接收
5 D+ RS485数据D+(A)
6 D- RS485数据D-(B)
7 AG 模拟地
8 A1 第一路模拟量输入端
9 A2 第二路模拟量输入端
10 A3 第三路模拟量输入端
11 A4 第四路模拟量输入端
12 AG 模拟地
13 Nc1 继电器1常闭端
14 No1 继电器1常开端
15 Co1 继电器1公共端
16 Nc2 继电器2常闭端
17 No2 继电器2常开端
18 Co2 继电器2公共端
19 X1 第一组开关量输入
20 X2 第二组开关量输入
21 X3 第三组开关量输入
22 X4 第四组开关量输入
23 Com 开关量输入公共端
24 Vio 开关量输入电源端
（2）RS485温湿度传感器说明书
SM1910B温湿度传感器,配合美国瑞士专用温湿度传感器及RS485总线技术,基于工业用MODBUS-RTU协议，实现低成本温湿度状态在线监测的实用型一体化传感器，
本传感器可应(1)SMT行业温湿度数据监控(2) 电子设备厂温湿度数据监控(3) 冷藏库温湿度监测(4) 仓库温湿度监测(5) 药厂GMP监测系统(6) 环境温湿度监控(7) 电信机房温湿监控（8）宾馆温湿度监控（9）档案室温湿度监控（10）智能家居温湿度监控(9) 其它需要监测温湿度的各种场合等。
为便于工程组网及工业应用，本传感器采用工业广泛使用的MODBUS-RTU通讯协议，支持二次开发。用户只需根据我们的通讯协议即可使用任何串口通讯软件实现传感器数据的查询和设置。
特点与特色
采用进口传感器，精度高
RS485远距离通信接口，最远可达1.2公里
指令简单
标准工业导轨安装
6-37V宽电源供电
组网方案，每个传感器都有一个地址，可任设意设置地址
高性价比
技术参数
参数值
-40℃~+123.8℃
显示测温范
围
测温精度±0.5℃
0~100%RH
显示测湿范
围
测湿精度默认:±4.5%RH （可选SM1910B2:±3%RH SM1910B3：±2%RH
波特率9600
通讯端口RS485
供电电源总线供电，DC6V-36V 1A
耗电1W
存储温度-40 - 85℃
运行环境：-40 - 85℃-40℃～+85℃
外形尺寸90×66×26mm3
接口其引脚定义如下：
标号引脚说明
1 V+ DC 6-37V电源正
2 V- DC 6-37V电源负
3 B- RS485 B-
4 A+ RS48
5 A+
通讯协议
温度寄存器40001 无符号整型USHORT
湿度寄存器40002 无符号整型USHORT
3.3 编码过程
1)打开组态软件，组态王；
2)根据整体思路和电路构造，规划整个控制执行画面；
3)编写组态软件中的数据结构，执行语句，变量定义，对象设置；
4)模拟运行，检查错误。
3.4 制作过程
1)确定实验目标
2)选定方案，根据方案选择元器件，并检验元器件是否完好无损
3)在实验所需电脑上安装好USB转串口驱动及相关组态软件
4)运行组态软件，新建工程---“温室控制”
5)在左侧栏“文件-画面”下新建“温湿度传感器”画面
6)在设备栏新建“I/O设备”其地址与传感器串口地址相对应
7)进行温湿度变量定义，设置变量类型、连接设备、寄存器以及数据类型
对于Modbus 寄存器 串口设置
参地址 内容 操作
8) 设置本站点的温湿度显示，并对其在画面命令语言中加以编辑。
该项目中湿度：等于（实际值*100），单位为百分号。 温度：等于（实际值*100）。 温度举例:
假如软件读取到温度值为: 28301 (十进制) 实际温度用T 表示:T = 28301/100 = 28.3 (℃)
Modbus 协议地址 （16进制/10进
制）
PLC 地址 （10进制）
测 量 值
0000H / 0000 40002 湿度的测量值(实际值*100) 只读 0001H / 0001
40001
温度的测量值 (实际值*100)
只读
0002H / 0002 40003 保留位 只读
9)插上传感器电源，画面切换到“view”，进行调试。点击智能风扇，打
开显示画面，观察温湿度是否显示。若显示，则传感器与组态软件连接
正常；不显示，则连接不正常，加以检查。直到传感器与组态软件连接
正常。
10)当传感器与组态软件正常连接后，再通过ER-4D4O-M0四进四出485继电
器模块，对风扇模块进行设置。
4.项目成果
4.1实物照片
实物搭建画面如下：
组态软件中的演示画面如下：智能家居温湿度控制演示画面：
实时曲线和参数显示画面：
报警画面报表：
4.2 测试结果
温度<=额定温度时，为绿灯，热气风扇启动,实现升温；
湿度>=额定湿度时，为绿灯，增湿度风扇启动，实现加湿功能。
5.总结
5.1收获
技术方面
a)了解控制仪表通讯协议和网络连接；
b)掌握了组态软件与传感器的连接方式；
c)熟悉一种计算机控制系统设计软件、编程软件；
d)了解计算机控制系统的操作系统、数据库软件，画面的设计；
学习方面
整个设计通过了软件和硬件上的调试。设计中遇到了很多实际性问题，在实际设计中发现，书本上理论性的东西与在实际运用中是有一定的出入的，所以有些问题不但要深入地理解，而且要不断地更正以前的错误思维。一切问题必须要靠自己一点一滴的解决，而在解决的过程当中你会发现自己在飞速的提升。可以说系统的设计是软件和硬件的结合，二者是密不可分的。还有感谢这次参与设计的其他两位成员，他们两个学的知识比我全面，所以很多东西都请教他们和大家团队合作，这也提高了我的团结协作能力，对今后参加工作和实际生活有很大帮助。通过这次课程设计我也发现了自身存在的不足之处，虽然感觉理论上已经清楚，但在运用到实践的过程中仍有意想不到的困惑，有些东西也需请教老师和其他同学以及自己查询多方资料才得以解决，做任何事都要经过一番努力才得以成功。
5.2 难点、创新点
①如何实现监控组态软件与元器件的正确连接，并将相应参数在组态软件上显示出来供用户使用，并作出达到相应的控制目的。
②如何调试实际电路与组态软件显示的一致性，使得纠正电路和组态画面中的错误。
5.3 不足、改进措施
不足：由于时间比较紧，整个系统的功能和硬件电路比较简单。我只是对这些硬件的功能和使用方法掌握了，对其根本原理基本熟悉，由于我对组态王软件的熟练度不够所以最后的警报画面显示的参数比较少，这也是需要不断的学习熟练才能提高。在一个由于器材的局限性，我们的设计功能比较单一，只有对风扇的启开控制，也只用到了一个继电器，我想的话可以增加一些加热器什么的产生热源，这样对温湿度的控制将会更加完美，在投入市场的时候也需要更多的完善。
改进措施：由于其他人都是对固定温湿度的调节所以有时候在调试的时候会不好控制，在这里我加入了两个额定变量使控制的范围更加广泛，在实际操作中可以改变任意温湿度调节，这样给用户带来更大的选择范围和对不同环境的适应能力也大大增加。
XXXXXXXXXXXXXX 嵌入式系统原理及应用实践 —智能家居控制系统（无操作系统） 学生姓名XXX 学号XXXXXXXXXX 所在学院XXXXXXXXXXX 专业名称XXXXXXXXXXX 班级XXXXXXXXXXXXXXXXX 指导教师XXXXXXXXXXXX 成绩 XXXXXXXXXXXXX 二○XX年XX月
综合实训任务书
目录 前言 (1) 1 硬件设计 (1) 1.1 ADC转换 (3) 1.2 SSI控制数码管显示 (3) 1.3 按键和LED模块 (5) 1.4 PWM驱动蜂鸣器 (6) 2 软件设计 (7) 2.1 ADC模块 (7) 2.1.1 ADC模块原理描述 (7) 2.1.2 ADC模块程序设计流程图 (8) 2.2 SSI 模块 (8) 2.2.1 SSI模块原理描述 (9) 2.2.2 SSI模块程序设计流程图 (10) 2.3 定时器模块 (10) 2.3.1 定时器模块原理描述 (10) 2.3.2 定时器模块流程图 (11) 2.4 DS18B20模块 (11) 2.4.1 DS18B20模块原理描述 (11) 2.4.2 DS18B20模块程序设计流程图 (12) 2.5 按键模块 (13) 2.5.1 按键模块原理描述 (13) 2.5.2 按键模块程序设计流程图 (13) 2.6 PWM模块 (13) 2.6.1 PWM模块原理描述 (14) 2.6.2 PWM模块程序设计流程图 (14) 2.6 主函数模块 (14) 2.6.1 主函数模块原理描述 (14) 2.6.2主函数模块程序设计流程图 (15)
智能家居系统 1 智能家居整体系统的功能分析 背景和系统结构图的介绍 智能家居又称住宅智能化，是智能建筑的重要组成部分。它随着科技的高速发展和人们生活要求的不断提高而应运而生，成为21世纪的热点技术。智能家居可以定义为一个过程或者一个系统，该过程（系统）利用先进的计算机技术、网络通信技术、综合布线技术构建与家居生活有关的各种子系统，并将其有机结合在一起，通过统筹管理，将智能家居的被动静止结构转变为具有智慧的新动态，为住户生活提供全方位的信息交换功能，帮助家庭和外部、使用者与家庭环境之间保持信息交流畅通，优化人们的生活方式。 图1为智能家居的系统结构图，该图列举了典型智能家居的系统组成：家庭网关、电动窗帘和门窗系统、家庭智能照明系统、家庭多媒体系统、可视门禁系统、安防周界系统、环境温度控制系统、视频监控系统等，其中家庭网关是智能家居系统的通信管理单元和子系统控制中心，在家庭网关通信管理体系下，可构建家庭网络通信系统。 图1 智能家居系统结构图 通过采用上述功能系统，实现家居智能化和自动化。相对传统家居而言，智能家居通
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课程论文 智能家居控制系统 摘要 智能家居也称智能住宅聪明家。智能家居是以住宅为平台，它将建筑结构与网络通信、信息家电、设备自动化控制进行综合的系统集成。它利用先进的计算机技术、网络通讯技术、综合布线技术、将与家居生活有关的各种子系统，有机地结合在一起，通过统筹管理，让家居生活更加舒适、安全、有效。与普通家居相比，智能家居不仅具有传统的居住功能，而且提供舒适安全、高品位且宜人的家庭生活空间，还可将原来的被动静止结构转变为具有能动智慧的工具，提供全方位的信息交换功能，帮助家庭与外部保持信息交流畅通，优化人们的生活方式，帮助人们有效安排时间，增强家居生活的安全性，甚至为各种能源费用节约资金。关键词：智能家居计算机技术自动化控制网络通信
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XXXXXXXXXXXXXX 嵌入式系统原理及应用实践 —智能家居控制系统（无操作系统） 学生姓名XXX 学号XXXXXXXXXX 所在学院XXXXXXXXXXX 专业名称XXXXXXXXXXX 班级XXXXXXXXXXXXXXXXX 指导教师XXXXXXXXXXXX 成绩 XXXXXXXXXXXXX 二○XX年XX月
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2.6.1 PWM模块原理描述 (15) 2.6.2 PWM模块程序设计流程图 (16) 2.6 主函数模块 (16) 2.6.1 主函数模块原理描述 (16) 2.6.2........................... 主函数模块程序设计流程图16 3．验证结果.. (17) 操作步骤和结果描述 (17) 总结 (18)
xx家电控制系统设计说明 一、定义 智能家居又称智能住宅，在国外常用Smart Home表示。与智能家居含义近似的有家庭自动化（HomeAutomation）、电子家庭（ElecctronicHome、E-home）、数字家园（DigitalFamily）、家庭网络（Home Net/Networks for ome）、网络家居（Network Home）、智能家庭/建筑 （IntelligentHome/Building），在我国香港和台湾等地区，还有数码家庭、数码家居等称法。 智能家居是以住宅为平台，利用综合布线技术、网络通信技术、安全防范技术、自动控制技术、音视频技术将家居生活有关的设施集成，构建高效的住宅设施与家庭日程事务的管理系统，提升家居安全性、便利性、舒适性、艺术性，并实现环保节能的居住环境。 智能家居是一个居住环境，是以住宅为平台安装有智能家居系统的居住环境，实施智能家居系统的过程就称为智能家居集成。 智能家居集成是利用综合布线技术、网络通信技术、安全防范技术、自动控制技术、音视频技术将家居生活有关的设施集成。由于智能家居采用的技术标准与协议的不同，大多数智能家居系统都采用综合布线方式，但少数系统可能并不采用综合布线技术，如电力载波，不论哪一种情况，都一定有对应的网络通信技术来完成所需的信号传输任务，因此网络通信技术是智能家居集成中关键的技术之一。安全防范技术是智能家居系统中必不可少的技术，在小区及户内可视对讲、家庭监控、家庭防盗报警、与家庭有关的小区一卡通等领域都有广泛应用。自动控制技术是智能家居系统中必不可少的技术，广泛应用在智能家居控制中心、家居设备自动控制模块中，对于家庭能源的科学管理、家庭设备的日程管理都有十分重要的作用。音视频技术是实现家庭环境舒适性、艺术性的重要技术，体现在音视频集中分配、背景音乐、家庭影院等方面。 二、表述 智能家居其实有两种表述的语意，定义中描述的，以及我们通常所指的都是智能家居这一住宅环境，既包括单个住宅中的智能家居，也包括在房地产小
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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。
.. XXXXXXXXXXXXXX 嵌入式系统原理及应用实践 —智能家居控制系统（无操作系统） 学生姓名XXX 学号XXXXXXXXXX 所在学院XXXXXXXXXXX 专业名称XXXXXXXXXXX 班级XXXXXXXXXXXXXXXXX 指导教师XXXXXXXXXXXX 成绩 XXXXXXXXXXXXX 二○XX年XX月
综合实训任务书 学生姓名XXX 学生学号XXX 学生专业XXX 学生班级XXX 设计题目智能家居控制系统（无操作系统） 设计目的： 巩固AD转换模块的应用—光照采集 掌握PWM驱动蜂鸣器产生不同频率声音的方法 巩固SSI 模块控制数码管动态显示的方法 掌握定时器控制数码管实现动态扫描的思想 掌握DS18B20检测温度的程序设计方法 掌握一个完整项目的分析、规划、硬件设计、软件设计、报告撰写的流程方法。 具体任务： 1、编写（或改写）发光二极管、按键、继电器、定时器、数码管、ADC、PWM、温度传感器DS18B20等模块的初始化程序及基本操作程序。 2、为保证数码管显示的稳定性，使用定时器定时扫描各个数码管，可避免 处理器在执行其他程序时，数码管停止扫描而使得显示不正常。 3、通过ADC模块采集开发板上的光敏电阻（CH3），并在数码管低四位显示 采集的值，将光照强度分为 5 级，亮度最亮时开发板上的 4 颗LED全部熄灭， 亮度越来越低时，分别点亮 1 颗、2 颗、3 颗，完全黑暗时点亮 4 颗LED。 4、通过DS18B20检测环境温度，并在数码管高三位显示（两位整数、一位 小数），当环境温度低于设定的下限温度时，蜂鸣器报警，同时打开空调制热（继 电器）；当环境温度高于上限温度时，蜂鸣器报警，同时打开空调制热（继电器）。 5、通过开发板上的三个按键KEY1、KEY2、KEY4（KEY3引脚与DS18B20共用，在此项目中不使用）设定上下限温度： KEY1按一次设定上限温度（同时数码管显示上限温度），按两次设定下限温 度（同时数码管显示下限温度），按三次，设定完成（同时数码管显示实时温度）； KEY2按一次，上限或下限温度加1； KEY3—该引脚被DS18B20占用，不可使用！！！ KEY4按一次，上限或下限温度减1。
智能家居系统设计方案 一、智能家居概述 智能家居是以住宅为平台，利用综合布线技术、网络通信技术、安全防范技术、自动控制技术、音视频技术等，将家居生活有关的家用电器设备和住宅设施监控集成，构建高效的家用电器日程事务管理系统，提升了家居安全性、便利性、舒适性、艺术性，并可实现节能环保的居住环境。通常我们把实施智能家居系统的过程称为智能家居集成。 二、智能家居系统范围 智能家居系统的主要子系统有：家居布线系统、家庭网络系统、智能家居集成控制管理系统、家居照明控制系统、住宅安防系统，这些是智能家居配置的必备系统，还有家庭影音系统、家庭环境控制系统，家庭门窗窗帘自动控制系统、家庭宠物喂养控制系统、家庭智能单品电器等是智能家居系统配置的可选系统。三、智能家居系统功能介绍 本方案针对别墅三层智能家居系统规划有可视对讲门禁系统、远程访问控制系统、定时控制系统、远程监控及安防报警系统、
灯光控制系统、家电控制系统等六大子系统。以下针对各系统作系统功能组成说明： 1.可视对讲门禁系统 访客来访，您在家时的情境 (1)访客可直接透过别墅门口机呼叫室内机做可视对讲，确认访客身份开门。 (2)当呼叫时，您不在室内主机旁，您不用再急急忙忙地跑到对讲管理主机接听，只要拿起家用的电信分机即可与来访客人对讲/开门。 (3)您也可以使用室内对讲分机，做访客呼叫对讲/开门。 (4)您也可以拿起专用的遥控器控制开门。 访客来访，您不在家时的情境 (1)当您外出时，可于智能控制管理主机设定外出转接，当客人来访时，系统会作呼叫转移，您可以用手机与来访客作对讲。 (2)若是您的家人忘了带锁匙时，可直接于手机上透过3G网络做远程控制开门。或者使用短消息发送关键词密码方式，经系统辨识确认后，也可以开门。 (3)当您外出时，可于智能控制管理主机设定外出转接，当客人来访时，系统会作呼叫转移，您可以直接用手机与门口访客做对讲。 主人回到家时的情境
基于物联网技术的智能家居控制系统设计方案 随着人们生活水平的提高和科技的发展，家庭智能化已成为一种必然趋势而深入千家万户。 家庭智能化即智能化家居 (Smart Home)，亦称数字家园(Digital Family )、家庭自动化(Home Automation )、电子家庭(E-home)、智能化住宅(Intelligent Home )、网络家居(Network Home )、智能屋(Wise House, WH)、智能建筑(Intelligent Building、等。它是利用计算机、通信、网络、电力自动化、信息、结构化布线、无线等技术将所有不同的设备应用和综合功能互连于一体的系统。它以住宅为平台，兼备建筑、网络家电、通信、家电设备自动化、远程医疗、家庭办公、娱乐等功能，集系统、结构、服务、管理为一体的安全、便利、舒适、节能、娱乐、高效、环保的居住环境。其从控制层次来分，一般由中央控制中心、家居智能控制终端、小区智能控制系统、家庭网关和外部网络几部分组成。 1智能家居系统体系结构 家居系统主要由智能灯光控制、智能家电控制、智能安防报警、智能娱乐系统、可视对 讲系统、远程监控系统、远程医疗监护系统等组成，框图如图1所示。 图1智能家居系统结构框图 2系统主要模块设计 2.1照明及设备控制 智能家居控制系统的总体目标是通过采用计算机、网络、自动控制和集成技术建立一个 由家庭到小区乃至整个城市的综合信息服务和管理系统。系统中照明及设备控制可以通过智 能总线开关来控制。本系统主要采用交互式通信控制方式，分为主从机两大模块，当主机触 发后，通过CPU将信号发送，进行编码后通过总线传输到从模块，进行解码后通过CPU触 发响应模块。因为主机模块与从机模块完全相同，所以从机模块也可以进行相反操作控制主
智能家居控制系统 This manuscript was revised by JIEK MA on December 15th, 2012.
智能家居控制系统 智能家居（Smart Home）是以住宅为平台，利用综合布线技术、网络通信技术、智能家居-系统设计方案安全防范技术、自动控制技术、音视频技术将家居生活有关的设施集成，构建高效的住宅设施与家庭日程事务的管理系统，提升家居安全性、便利性、舒适性、艺术性，并实现环保节能的居住环境。它将让用户有更方便的手段来管理家庭设备，比如，通过家、无线遥控器、电话、互联网或者语音识别控制家用设备，更可以执行场景操作，使多个设备形成联动；另一方面，智能家居内的各种设备相互间可以通讯，不需要用户指挥也能根据不同的状态互动运行，从而给用户带来最大程度的高效、便利、舒适与安全。与普通家居相比，智能家居不仅具有传统的居住功能，提供舒适安全、高品位且宜人的家庭生活空间，还将原来的被动静止结构转变为具有能动智慧的工具，提供全方位的信息交换功能，帮助家庭与外部保持信息交换畅通，优化人们的生活方式，帮助人们有效安排时间，增强家居生活的安全性，甚至为各种能源费用节约资金。系统的网络化功能可以提供遥控、家电（空调，热水器等）控制、照明控制、室内外遥控、窗帘自控、防盗报警、可编程定时控制及计算机远程控制等多种功能和手段。使生活更加舒适、便利和安全。因智能家居控制系统布线简单、功能灵活，扩展容易而被人们广泛接受和应用。 智能家居控制部分要求 一、智能家居控制主要分为灯光、家电（其中包含空调、电视、热水器等等）；电动窗帘的控制这三大区域 A、灯光控制部分： 1.在灯光控制部分除了普通的对某一路灯进行开关控制之外；必须具有对白炽灯进行亮度的随意调节及软启动的功能。软启动及开启或关闭灯光的
智能家居控制系统设计与实现 智能家居在现代社会发展速度越来越快，将成为未来居家生活的重要组成部分.鉴于智能家居发展的未来前景，越来越多的企业投入开发智能家居系统.在总结前人成果基础上，以WIFI无线信息通信传输代替传统通信方式设计的一款智能家居系统.介绍了该系统的硬件结构设计、控制系统、客户端软件系统设计及性能测试要求.实践表明，该系统操作简单，且能实现了用户远程实时监控和管理，可应用于智能家居领域. 标签：智能家居；控制系统；设计；实现 引言 智能家居概念最早是由美國学者提出的，被称为SmartHome.智能家居作为新兴产业正在成为市场的新宠儿。国内智能家居市场发展迅速，由于智能家居实现家电、家居生活、互联网等有机结合，因此也被视为“互联网+”影响下科技对社会一大重要影。国内已经有不少企业投入巨资进入智能家居系统设计领域.实现智能家居的关键技术是总线技术，通过该技术对家居住宅中的各类家电、通信、安防等设备实现智能管理与监控。随着科学技术的发展，现代智能家居是居家住宅为平台，以家中各种设备为控制对象，应用计算机技术、自动控制技术、通信技术等技术构建的家居智能控制系统。智能家居是实现生活智能化的关键技术，该技术的实现由硬件系统与软件系统两部分构成。 1智能家居的主要应用 智能家居作为物联网的主要应用之一，它以住宅为平台，利用综合布线技术、网络通信技术、安全防范技术、自动控制技术、音视频技术将家居生活有关的设施集成，构建高效的住宅设施与家庭日常事务的管理系统，提升家居安全性、便利性、舒适性、艺术性，并实现环保节能的居住环家是家居的重要组成部分，家电智能化控制系统的开发和建设已被人们广泛关注。基于目前智能手机Android 操作系统的广泛应用，本文研制了一款基于Wi-Fi的智能家居系统，此系统具有电源管理、开关控制、家电设备控制等功能，包括灯光系统、家电系统、遥控类家电智能控制系统，在保留原来功能基础上，实现本地无线控制和远程控制。 2基于WiFi技术的智能家居硬件系统设计 1.1WiFi无线通信技术 传统的智能家居通常采用有线的通信方式，但是存在布线繁琐、扩展性能较差等问题。随着无线技术的普及，特别是云计算、物联网的出现，无线智能家居在其推动下应运而生，并逐渐发展壮大，已成为智能家居系统的首选。红外通信技术、小于1GHz的射频技术、ZigBee通信技术、WiFi技术、Z—Wave技术等是目前连接智能家居产品和移动设备的主要手段。
智能生活智慧人生智能家居控制系统解决方案 广东领航者科技有限公司
一、概述 本方案设计采用witlife智能家居控制系统。 维德莱夫品牌源自澳大利亚，始创于1989年， Witlife维德莱夫—智能生活·智慧人生，系智能化酒店，智能化家居的领航者，在大洋洲和大中华地区设有研发和业务机构。在全球40多个国家和地区设有经销商和代表处。为智能化生活的进一步发展奠定了厚实的基础，为智能化领航起到了决定性作用。公司自创立以来始终不变的核心理念：为智能生活，提供人性化、专业化的全程智能服务，实现超乎客户满意的惊喜。 Witlife维德莱夫大中华地区总部成立于2010年，Wit life维德莱夫是一家专业从事家庭智能化控制产品与解决方案的研发、生产、销售和服务的全球知名企业，是全球知名的智能家居公司。 Witlife维德莱夫智能家居系统，是采用自动化控制系统、计算机网络系统、网络通讯技术、无线射频(RF)技术于一体的智能控制系统。具有实时显示、即时控制、预设控制、远程控制等功能，可以用家用电脑、手机、平板电脑、RF遥控器、触控面板等多种方式进行控制。通过网络可以完全掌控家庭、酒店所有的灯光、空调、电视、音响、热水器、饮水机、电饭煲、房门、窗帘、供养、浇花等。 Witlife维德莱夫，智能生活，智慧人生，一切尽在掌握之中。 推出的世界上最先进的网络家居控制系统，广泛应用于现代住宅中的安防监控、灯光窗帘、温度湿度、音乐影院等智能控制，并能无
缝接入小区网络对讲、家庭物联网。 二、网络家居控制系统的设计标准 本设计方案主要参照以下设计标准： 1、JGJ/T16-92 （民用建筑电气设计规范） 2、EN50090 （欧洲电工标准） 三、智能家居系统结构原理 智能家居控制系统采用目前最先进的网络架构，分散控制各个子系统，最适合现代家居的应用，其结构如下： 智能家居控制系统结构 智能家居控制系统的基本构成是网络点，网络点通过网络线接入路由器构成的家庭局域网。可以高速双向传输控制、信息、视频、音频等。 由上图可看出，智能家居控制系统平台能够搭载各种控制子系统，除了继电器控制信号，它能控制任何控制协议，传输任何音频、视频、信息数据，并能双向反馈。 智能家居控制系统具有： ?居家安防控制 ?居家监控系统 ?灯光智能控制
智能家居控制系统智能家居（Smart Home）是以住宅为平台，利用综合布线技术、 网络通信技术、智能家居-系统设计方案安全防范技术、自动控制技 术、音视频技术将家居生活有关的设施集成，构建高效的住宅设施与 家庭日程事务的管理系统，提升家居安全性、便利性、舒适性、艺术 性，并实现环保节能的居住环境。它将让用户有更方便的手段来管理 家庭设备，比如，通过家、无线遥控器、电话、互联网或者语音识别 控制家用设备，更可以执行场景操作，使多个设备形成联动；另一方 面，智能家居内的各种设备相互间可以通讯，不需要用户指挥也能根 据不同的状态互动运行，从而给用户带来最大程度的高效、便利、舒 适与安全。与普通家居相比，智能家居不仅具有传统的居住功能，提 供舒适安全、高品位且宜人的家庭生活空间，还将原来的被动静止结 构转变为具有能动智慧的工具，提供全方位的信息交换功能，帮助家 庭与外部保持信息交换畅通，优化人们的生活方式，帮助人们有效安 排时间，增强家居生活的安全性，甚至为各种能源费用节约资金。系 统的网络化功能可以提供遥控、家电（空调，热水器等）控制、照明 控制、室内外遥控、窗帘自控、防盗报警、可编程定时控制及计算机 远程控制等多种功能和手段。使生活更加舒适、便利和安全。因智能 家居控制系统布线简单、功能灵活，扩展容易而被人们广泛接受和应 用。 智能家居控制部分要求 一、智能家居控制主要分为灯光、家电（其中包含空调、电视、热水器等等）；电动窗帘的控制这三大区域 A、灯光控制部分：
1.在灯光控制部分除了普通的对某一路灯进行开关控制之外；必须具有对白炽灯进行亮度的随意调节及软启动的功能。软启动及开启或关闭灯光的时候有个渐变的过程，即当开启灯光时，灯光强度由暗渐渐变亮，或关闭灯光的时候，灯光强度由亮慢慢变暗，可以让住户眼睛有个适应的时间，而不会因为灯光突然亮起而让眼睛感觉不舒服。 2.除了这些常见的功能外，系统还必须对灯光控制进行多种动作定义。如可以有灯光亮度的定义，比如开灯时可以让灯光渐亮到30%或50%，等等。这个主要用于模拟客户夜间回家或起床，可以让灯光不要开的太亮，以免影响其他休息的人。 3.灯光的延时开启或关闭。可以让灯光经过您设定的时间后开启或关闭。当模拟当你出门的时候，先按下玄关灯的按键，等您穿鞋关门走出去后，灯光才会慢慢的关闭。 4.动作跳变：即把灯光开之后，然后经过设定的时间后，灯光自动关闭。常应用在洗手间，这样模拟在洗手完之后按下跳变的按键，过段时间后，灯光及排气扇即可自动关闭。 5.灯光组合控制。就是一个按键可以让接入系统中的各路灯光进行不同的动作。一个按键执行的动作可以抵得上几个动作方能完成的效果。 如说离家的常用模式，当外出的时候，只需要按一个按键，即可以把家里面的灯光全部关闭，这样可以避免了走到各个房间或漏关而浪费资源的现象。 会客模式：当有客人一进来，按一个按键，把灯光全部打开，立
题目：智能家居管理系统 摘要（中英文） 基于物联网的思想，系统由三部分组成，终端部分、传输部分和服务器部分，终端部分和传输部分分别由一片MSP430F2616单片机控制，终端部分采集、控制，传输部分由一片单片机与W5100连接用于连接互联网，在PC机上面建有服务器，能在其它客户端访问网页并通过网页控制。 Based on the content of “The Internet of things”, this system consists of parts, terminal part, transmission parts and server part, terminal part and transmission part are both controlled by MCU MSP430F2616.And the terminal part in charge of collecting information and controlling "things", while the transmission part consists of a MCU and part SW5100 part. There is a server in a PC, we can scan the webpage as a client and control your device via this webpage. 1.引言 系统的设计基于物联网的思想，物联网是新一代信息技术的重要组成部分，其英文名称是“The Internet of things”。其基本思想是以互联网为媒介，实现远程监督、控制。它在各个领域有着非常广泛的应用。本系统基于这种思想，提供了一种具体的实现方案，以四个LED为例，四个LED由控制终端控制，通过传输部分传输到PC机服务器端，通过其它互联网端能登陆网页，并能操作控制端，以实现远程监控。本系统除了能控制4个LED，还能够采集温度，并在网页上实时更新，以该系统为模板，可以扩展出更多的功能，实现更为复杂的功能。 2.系统方案 控制部分和传输部分均用TI公司MSP430F2616主控芯片控制，传输部分由该单片机与W5100以太网模块完成网络连接。用户可通过电脑、手机等客户端上网，完成远程监控。 系统设计方案用框图如下所示：
基于单片机的智能家居控制系统设计 摘要 “智能家居控制系统”是以单片机为控制核心，通过红外遥控模块遥控单片机实现室温实时测量、时间日期显示、以及控制家庭用电器开关通断来实现家用电器自动控制的功能。其中温度测量是通过DS18B20芯片实现，日期时间是通过DS1302实现，家用电器开关通断是通过继电器实现，各项数据通过LCD1602液晶显示屏显示。该系统可以远程方便地控制家用电器的工作状况，既可以提升家居安全性、便利性、舒适性，又能实现环保节能的居住环境。是未来家电控制发展的主要趋势。 本文首先针对课题背景设计了一套总体的系统框图与方案，然后根据系统框图将系统分为控制、红外、时钟、温度、继电器和显示六个模块。分别针对后五个模块进行电路介绍、原理分析及软件设计，并用控制模块将这五个模块整理、整合到一个系统中成为最终的智能家居控制系统。本课题借助Proteus软件进行电路仿真，Keil软件进行程序设计编译，使用STC-ISP软件将程序烧录至单片机中，最终成果是使用MX-51开发板，外加SRD-05VDC型号继电器实现的。 最终成果现象为开机后液晶显示屏上显示当前日期、时间、环境温度以及当前工作的继电器编号，遥控器按“1”、“2”、“3”键分别控制继电器1、2、3的通断，按奇数次为通电，按偶数次为断电，继电器之间工作独立。 关键词：STC89C52单片机；继电器；DS18B20；DS1302；红外模块；LCD1602
Abstract The kernel control of IHCS(Intelligent Home Control System) is STC89C52. It can measure the current temperature, calculate Date and Time, control electrical components’switching to realize long-distance dominating the electrical components by using the infrared module controlling the STC89C52. Current temperature measuring is realized by DS18B20, while date and time displaying is realized by DS1302. Electrical components’ switching is decided by electromagnetic relay, when all of the information and data is displayed by LCD1602. The system may have a long-distance control of electrical components. It not only will improve the safety, convenience, comfort of our living condition, but also can it save the energy to be an environmental friendly living style. It is the main tendency of the future electricity control. It was firstly introduced in this essay that the IHCS block diagram and program. It dividing the system into controlling module, infrared, timing, temperature, electromagnetic relay and display module. And introducing the circuit, analyzing the theory, designing the software of them except controlling module one by one. After that, controlling module connects this five modules into a system, then births the IHCS. In this essay, it project background of the production and the concept and sense of IHCS. In the essay, it is simulated by Proteus, the program is designed by using Keil, the last but not the least is that it downloads the software by STC-ISP into MX-51development board and debugs. The final result is when it is starting up, the LCD1602 displays the current time date, time, environment temperature and the current working electromagnetic relays’number. The remote control button ’1’,’2’,’3’separately controls number’1’,’2’,’3’electromagnetic relay. When pushing odd times, the electromagnetic relay connects, when pushing even times, the electromagnetic relay breaks. Different electromagnetic relays work separately. The key words:STC89C52 singlechip; Electromagnetic relay;DS18B20；DS1302；analyze module；LCD1602
河北建材职业技术学院 Hebei Vocational & Technical College of Building Materials 毕业设计 （ 2016届） 题目：基于PLC（S7-300）控制的智能家居系统 所属系部机电工程系 专业电气自动化技术 班级 13 电气 姓名吕宁 学号 0418130118 指导教师邢满荣 完成日期： 2016 年 6 月13日
摘要 随着社会的不断发展进步，人们不断去追求更舒适、方便、高效、安全的生活环境。传统的家居环境无法满足人们越来越高的要求。本文的设计思路是将家居自动化、家居安全防护等功能集中在一个综合管理系统上，采用模块化的编程方法，分为智能窗帘开合系统、智能车库系统、电动衣架系统、智能洗衣机系统、智能烧水系统、夜间模式和防盗模式，在保证稳定可靠、环保节能和降低成本的前提下，提高家居环境的安全性、舒适性、方便性。并且可以根据用户的实际需求，进行添加、删除和修改模块功能。 关键词：可编程控制器智能家庭 PLC编程
目录 绪论 (1) 1.PLC选型 (2) 2.智能家庭系统设计 (3) 2.1智能家庭系统编程结构 (3) 2.2智能家庭系统编程方法 (3) 3.PLC编程部分 (4) 3.1总输入输出分配表和总符号表 (4) 3.2主程序部分 (4) 3.3智能窗帘开合系统 (5) 3.4智能车库系统 (5) 3.5电动衣架系统 (5) 3.6智能洗衣机系统 (6) 3.7智能烧水系统 (8) 3.8夜间模式系统 (8) 4.调试 (8) 结论 (9) 致谢 (9) 参考文献 (10) 附录1 主程序 (11) 附录2 智能窗帘程序 (13) 附录3 智能车库程序 (15) 附录4 电动衣架程序 (18) 附录5 智能洗衣机程序 (20)
实训报告 嵌入式智能家居实训报告 班级学号13391–24 姓名张德进 实训地点E501 指导教师庞春辉 完成日期2015 年12月20日
一、实训目的 （1）具有阅读程序能力，查阅相关资料能力，掌握程序修改能力 （2）具备编写代码能力，掌握程序分析，编写，调试能力。 二、实训环境 校内环境：E501 校外环境：工作单位 以校内实训为主，校外实训为辅。 （1）硬件设备 计算机。 （2）软件 Eclipse。 三、技术介绍 随着社会、经济水平的发展，人们对家居品质的要求也越来越高，要求居住环境舒适化、安全化，家居生活人性化、智能化。智能家居是3C技术（即）向传统家电产业渗透发展的必然结果。从社会背景的层面来看，近年来信息化的高度进展，通讯的自由化与高层次化、业务量的急速增加与人类对工作环境的安全性、舒适性、效率性要求的提高，造成家居智能化的需求大为增加；此外在科学技术方面，由于计算机控制技术的发展与电子信息通讯技术的成长，促成了智能家居的诞生。现在的中国正迎来一个"数字城市"、"数字社区"建设与发展的热潮，3G技术和互联网应用对智能家居的发展也起到很重要的推动作用，智能家居的日渐兴起影响到人们生活的方方面面，改变了人们的生活习惯，提高了人们的生活质量，促使家庭实现了生活现代化，给人们的家居生活带来了全新的感受，它必将成为一种发展趋势。 目前市场上出现得智能家居控制系统主要有： （1）X-10系统（美国），该系统是利用电力线作为网络平台，采用集中控制方式实现。这套系统的功能较为强大，与其它家居控制系统如ABB、C_BUS等比起来更容易接收，使用也相对简单。因为实现同样的功能，X-10家居控制系统是利用220v电力线将发射器发出的X-10信号传送给接收器从而实现智能化的控制，因此采用这套系统不需要额外的布线，这也是这套系统的最大的一个优势，因为其它系统基本上都需要布低压线，在墙上或地面开槽、钻孔，施工难度大、费用高、工期长。但由于缺乏在国内市