智能家居控制系统的设计与实现研究

论文摘要

随着现代科学技术的发展和人民生活水平的提高，居民对住宅的功能、质量提出了更高的要求，智能化住宅以其安全舒适、信息通畅、服务完善而深受住户的喜爱，智能住宅成为现代化住宅的发展趋势。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。 在对国内外已有的智能家居控制系统分析后，结合国内智能化住宅的实际要求，提出了一套多功能的智能家居控制系统设计方案，并实现了智能家居控制的设计。 本文设计的智能家居控制系统能通过远程控制和本地控制实现以下功能： 1、实现人在异地通过电话网络对家中的用电设备进行远程控制。 2、实现在近距离通过系统键盘控制家用电器设备的工作状态。 3、实现安全防盗报警。 4、实现三表(电表、水表、气表)的数据采集。 5、实现实时时钟显示。 智能家居控制系统以C8051F020增强型单片机为核心，进行智能控制。远程控制功能的实现是利用已有的电话网络进行信号传输，达到控制目的；本地控制是通过系统设置的键盘，进行人机交互，实现本地控制目的。系统通过主控CPU检测各种异常情况，进行报警。 论文总结了本课题研究的智能家居控制系统的特点。通过实例，介绍了智能家居控制系统的应用方法。最后提出了系统功能的完善方向。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 国内外研究现状及发展趋势
• 1.1.1 国外发展现状
• 1.1.2 国内发展现状
• 1.1.3 发展趋势
• 1.2 课题的目的和意义
• 1.3 国家智能家居建设纲要对于智能家居系统的要求
• 1.3.1 系统的功能要求
• 1.3.2 系统硬件要求
• 1.3.3 系统软件要求
• 1.4 智能家居系统的通讯媒体技术
• 1.4.1 有线通讯技术
• 1.4.2 无线通讯技术
• 1.5 方案论证及系统实现的功能目标
• 1.5.1 远程家居智能管理系统设计原则
• 1.5.2 方案论证
• 1.5.3 系统实现的功能目标
• 1.6 本课题的组织安排
• 1.7 本章小结
• 第2章 系统的总体方案
• 2.1 系统的总体方案
• 2.2 远程控制方案
• 2.2.1 基于Internet的远程控制方案
• 2.2.2 基于电力线的远程控制方案
• 2.2.3 基于电话网络的远程控制方案
• 2.3 本地集中控制方案
• 2.4 安防报警模块硬件设计
• 2.5 系统软件实现方案
• 2.5.1 系统软件设计思想
• 2.5.2 系统软件主流程
• 2.6 本章小结
• 第3章 远程控制系统设计
• 3.1 远程控制系统实现目标
• 3.2 电话远程控制系统硬件设计
• 3.2.1 振铃检测电路
• 3.2.2 模拟电话摘机电路
• 3.2.3 语音放大电路
• 3.2.4 DTMF双音多频拨号原理
• 3.2.5 双音多频收发电路
• 3.3 录音系统
• 3.4 电话远程控制系统软件设计
• 3.5 本章小结
• 第4章 单片机控制系统设计
• 4.1 单片机外围接口电路
• 4.1.1 微处理器 C8051F020简介
• 4.1.2 单片机外围接口电路
• 4.2 单片机外部中断处理
• 4.2.1 芯片中断源简介
• 4.2.2 芯片中断源优先级处理
• 4.2.3 系统中断处理
• 4.3 安防报警硬件电路设计
• 4.4 电表数据采集模块
• 4.4.1 前端数据采集
• 4.4.2 数据采集处理部分
• 4.4.3 电表智能通讯系统
• 4.5 键盘模块设计
• 4.6 显示模块设计
• 4.7 复位及供电电路
• 4.7.1 复位电路
• 4.7.2 供电电路
• 4.8 本章小结
• 第5章 系统软件设计
• 5.1 系统软件设计注意事项
• 5.2 系统重要子程序
• 5.2.1 接收电路子程序
• 5.2.2 发送电路子程序
• 5.2.3 家电控制模块软件设计
• 5.2.4 报警电路子程序
• 5.2.5 电表智能通讯子程序
• 5.2.6 实时时钟子程序
• 5.3 实际功能测试
• 5.3.1 远程控制功能测试
• 5.3.2 安防报警功能测试
• 5.3.3 电表数据采集功能测试
• 5.3.4 实时时钟显示、调整功能测试
• 5.3.5 本地按键控制功能测试
• 5.4 设计、测试时遇到的问题和解决的办法
• 5.4.1 硬件电路的测试时遇到的问题和解决的办法
• 5.4.2 软件调试时遇到的问题和检查方法
• 5.5 本章小结
• 第6章 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.1.1 本课题实现功能
• 6.1.2 本课题特色
• 6.2 展望
• 6.3 本章小结
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文及教研情况
• 致谢