家庭网络和智能小区集成方案的研究与实现

论文摘要

随着电子技术、计算机技术和通信技术的发展,家庭网络和楼宇自动化技术也得到了迅速的发展。“家庭网络技术”在国内外是一大热点,此时,贵州以太公司的“家庭网络平台”被信息产业部评为“具有国际先进水平、拥有自主知识产权、市场前景良好的顶尖级信息技术项目”之一。家庭网络中采用的YT101总线也得到推广,然而,由于LonWorks总线在智能楼宇中的应用已经很成熟,因此许多智能小区及智能楼宇已经采用了LonWorks总线进行控制。本文正是在这种形式下,进行了家庭设备控制网络和智能小区或智能楼宇控制网络的集成研究,本文通过设计开发协议转换器,来实现了YT101总线控制网络和LonWorks总线控制网络的互连。论文前三章介绍了课题提出的背景,并对YT101网络及其与家庭网络的联系,LonWorks网络及其与智能小区的关系进行了研究。论文第四章对LonWorks总线在楼宇自动化中的应用进行了研究,并基于实际的设计项目,介绍了楼宇自动控制系统的设计过程。家庭网络处于推广应用中,而LonWorks总线的应用以趋于成熟,对于协议转换器的开发是推广家庭网络发展的需要。论文第五章对协议转换器的开发进行了研究,并介绍了AT89C52单片机与YT101和Neuron3150芯片之间的通信原理,阐述了各个不同模块的硬件设计,并给出了软件的设计过程。最后对论文研究进行了总结及展望。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 现场总线概述
• 1.2.1 现场总线的概念
• 1.2.2 现场总线的特点和优点
• 1.2.3 现场总线网络的发展和标准化
• 1.3 课题的提出
• 1.4 本人的主要工作
• 第二章 家庭网络与YT101总线
• 2.1 家庭网络的介绍
• 2.1.1 家庭网络的概念
• 2.1.2 智能家庭网络的功能
• 2.1.3 家庭网络的现状及发展
• 2.2 YT101总线概述
• 2.2.1 YT101接口电路
• 2.2.2 YT101设备接口端通信
• 2.2.3 总线设备接口帧描述
• 2.2.4 YT101总线帧特性
• 2.2.5 YT101网络简单通信系统
• 2.3 YT101总线在家庭网络中的应用
• 2.3.1 家庭信息系统的物理结构
• 2.3.2 家庭网络控制系统的特点
• 2.3.3 组网过程
• 2.3.4 访问控制过程
• 第三章 LONWORKS总线及智能小区
• 3.1 智能小区概述
• 3.1.1 智能小区的分类
• 3.1.2 智能小区系统的构成
• 3.2 智能小区国内外现状与发展趋势
• 3.3 Lonworks总线在智能小区中的应用优势
• 3.4 Lonworks技术介绍
• 3.4.1 神经元芯片硬件结构
• 3.4.2 LonTalk通信协议
• 3.4.3 Neuron C简介
• 3.5 LonWorks系统开发
• 3.5.1 网络节点开发
• 3.5.2 LonWorks网络开发过程
• 3.5.3 LonWorks网络开发工具
• 第四章 基于LONWORKS的楼宇自动化系统设计
• 4.1 楼宇自动化系统概述
• 4.2 项目概述
• 4.3 楼宇自控系统需求分析
• 4.3.1 冷热源机组监控系统
• 4.3.2 组合式空调机组控制系统
• 4.3.3 新风机组控制系统
• 4.3.4 排风机控制系统
• 4.3.5 给排水系统监控系统
• 4.3.6 变配电系统的监控系统
• 4.3.7 照明系统的监控系统
• 4.3.8 电梯监控系统
• 4.4 基于LonWorks系统的网络设计
• 4.4.1 LonWorks控制网络结构
• 4.4.2 楼宇自控网络的设计
• 4.5 楼宇自控系统的设计依据
• 第五章 家庭网络与智能小区集成方案的研究
• 5.1 基本原理
• 5.2 各硬件模块的设计
• 5.2.1 主控模块
• 5.2.2 YT101总线模块
• 5.2.3 LonWorks总线模块
• 5.2.4 神经元芯片和单片机接口电路
• 5.3 单片机程序设计
• 5.3.1 单片机与YT101芯片间的通信
• 5.3.2 单片机与神经元芯片的通信
• 5.3.3 单片机数据处理
• 5.4 Neuron芯片程序的编写
• 5.4.1 Neuron芯片软件设计
• 5.4.2 LonWorks控制模块的接口程序
• 第六章 总结与展望
• 致谢
• 参考文献
• 攻读学位期间的研究成果