400平智能家居课程设计.doc

智能家居设计方案 班 级 物联1401 组 长 组 员 指导老师 目录1、 项目背景-11.1智能家居系统建设需求-11.2 智能家居系统设计范围-11.3 智能家居系统设计原则-11.4智能家居系统设计思路-2二、智能家居系统功能描述-22.1家电控制系统-22.2智能照明系统-42.3智能安防系统-52.4 监控系统-72.5门禁系统-92.6 远程控制-10三、总结-111、 项目背景1.1 智能家居系统建设需求 随着21世纪的到来，“Internet网络信息技术”正在改变我们的工作和生活。当今集中布线技术、无线射频技术等应用在家电中，使我们生活在一个智能化的环境中，这便是我们的智能家居系统。智能化家居创造一个简便的生活方式、舒适的生活环境、经济实用的家居控制手段这样一个智能化家庭生活平台。智能家居从对灯、电视机 、空调等家用电器实现自动化智能控制，安防、视频监控系统、门禁系统、远程控制等结合起来实现智能化。子系统越来越多、线路也越来越复杂。在满足日益增长的功能需求的同时，提高系统的集成度，提升系统的性价比，并使安装及维护工作更为简单化，使系统有更好的稳定性、生活性和兼容性，是现代家居智能化的发展趋势。1.2 智能家居系统设计范围 本设计系统范围为400多平方米的平层别墅，房间结构为：两个客厅，两个洗手间，一个主卧（带一个阳台和一个浴室），两个次卧(各带一个浴室)，两个客房，一个厨房，一个饭厅，一个书房，一个娱乐影音室，一个设备间、一个阳台。1.3 智能家居系统设计原则 用户需要操作方便，功能实用，外观美观大方的智能家居系统。系统能够吸引用户，体现用户高质量生活。同时要化繁为简、高度人性、注重健康、娱乐生活、保护私密。1.4智能家居系统设计思路(1)路由器为核心，控制家电。(2)家电本身具有路由功能，通过路由器接入互联网。二、智能家居系统功能描述2.1家电控制系统 2.1家电控制系统智能家电模块工作原理：本次智能家电主要通过蓝牙模块来设计，通过蓝牙来实现对家里家电设备的开关，当夏天到来时，在空调这一家电上，还设置了一个温度控制传感器，从而使家里的温度不至于太高。蓝牙通信系统主要采用HC-05，该系统性能温度，可靠性高，而蓝牙模块中的单片机，主要采用了8位的STC89C52单片机。 智能家电软件流程图：2.2智能照明系统 系统分析 本方案在大门入口、卫生间门口、走道、阳台安装人体感应器，走过时自动开启通道灯光（光线不足时生效）。人离开时会再次判断，使单片机调用延时子程序（可以设置10秒），然后熄灭照明设备。其他房间采用STM32F103RBT6作为无线网关的控制芯片，CC2430作为整个无线网络通讯的接口芯片。其他房间的照明设备发出的指令要通过无线网关接收，经过处理后转发到相应的智能开关终端设备中。智能开关设备接收到指令后，就会按照指令进行开关或调关。遥控器为网络中所需要的无线手持设备，方便用户随意操纵照明设备。 系统流程图 （其他房间） 大门入口、卧室口，走道、阳台（光线暗生效） 系统平面施工图2.3智能安防系统： 智能安防模块：智能安全防御技术是智能家居系统的重要组成部分，是家庭安全保护的关键技术。 主要设备： 红外报警器、红外热像仪、摄像机。 功能概述： 通过红外报警器、红外热成像仪、摄相机组合而成的安防系统，可以防止外来陌生人进入房屋，智能安防系统与远端设备联网，遇到特殊情况会自动与远端设备连接，远端设备可实时查看图片、进行判断是否要做出警报处理和控制设备运行。工作原理： 红外热像仪：是利用红外探测器和光学成像物镜接受被测目标的红外辐射能量分布图形反映到红外探测器的光敏元件上，从而获得红外热像图，这种热像图与物体表面的热分布场相对应。通俗地讲红外热像仪就是将物体发出的不可见红外能量转变为可见的热图像。热图像的上面的不同颜色代表被测物体的不同温度。 主动式红外线报警器： 主动式红外线报警器，是报警器主动发出红外线，红外线碰到障碍物，就会反弹回来，被报警器的探头接收。如果探头监测到，红外线是静止不动的，也就是不断发出红线线又不断反弹的，那么报警器就不会报警。当有会动的物体触犯了这根看不见的红线的时候，探头就会检测到有异常，就会报警。智能安防系统主机接受红外线报警器报警信号和红外热像仪的热图像信号，然后主机软件对其所接受的信号进行综合分析分析和判断（主要是热图像的阴影面积和红外报警器触发信号），如果阴影面积超过预设范围或者报警器被触发，则软件将发出命令，控制摄像机锁定目标进行抓拍（如果是夜晚自动开启闪光灯），图像有主机通过网络传输到远端设备，即主机向远端设备发出警告。有远端设备进行判断和做出处理，如果是误报警可选消除警告，如果为陌生人入室盗窃，可选择一键报警。如下为硬件系统流程图和软件流程图。硬件系统流程图： 软件系统流程图：远端机 开始N YN Y报警器触发信号图片报警器信号号结束摄像机大面积人型热像信号热像信号软件优点：灵敏度高，防干扰能力强，两种信号综合判断，误报警率低，由于联网，实时性强，操作简单，使用方便。 系统平米施工图 安装位置图2.4 监控系统 系统分析 监控系统是利用网络技术将安装的摄像头连接起来，通过主机的处理将有用的信息保存起来并发送到其他数据终端，如手机,笔记本等。摄像机视频信号通过无线进入视频分配器并分配给硬盘录像机和监来控制摄像头的动作。在别墅庭院的大门全方位摄像头和室内的客厅，书房，阳台等安装全方位摄像头，实施全天候的监控和录像存储。在室内可以通过监视器和机房的主机来查看监控图像以及对摄像头的操控；在外时可以通过互联网或手机进行远程查看监控图像和对摄像头的控制。系统框图系统平面施工图主机远程终端控制器主机远程终端控制器2.5门禁系统 功能概述：1、 对通道进出权限的管理 进出通道的方式就是对可以进出该通道的人进行进出方式的授权，进出方式通常有密码解锁和指纹识别解锁。2、异常报警功能 在异常情况下可以实现报警器报警，如:非法侵入、门超时未关,密码及指纹不符等。 系统描述 该方案门禁系统采用智能锁，它由控制器和指纹锁读卡器组成。通过无线网络联网门禁系统，即通过网络把电脑和控制器进行联网，控制器连接着所有的指纹锁读卡器，指纹锁传感器通过识别指纹信息判断是否为主人。本方案主要在大门及主次卧放置指纹锁。在无法识别密码和什么信息时，指纹锁读卡器会将信息反馈给控制器，然后控制器会将信息传给主机，主机再将报警信息传给警察系统和主人。系统流程图 系统平面施工图2.6 远程控制 本项目的智能家居无线远程控制系统选择将4G通讯作为与用户沟通的方式，它拥有足够大的带宽。室内无线通信方式采用微波短距离无线通信，用户端采用最新平板及手机，用户可以通过访问家里的主机进行对家里的一切的实时操控。 本系统主要功能及特点为：(1)监控摄像头拍摄信息实时反馈(2)安防监控记录、盗情监测、非法闯入报警及取消报警(3)电视、空调等家用设备智能控制;(4)室内所有灯光实时遥控(5)4G技术无线电收发。系统流程图报警主机 接警主机 4G通信 接受处理判断信号反馈信息 PC、平板，手机报警及警情取消监控拍摄智能遥控无线电收发七、总结首先非常感谢王老师的指导，其次，在这次的项目方案设计中，小组成员各抒己见，发生了争执，但是我们并没有因为这样就放弃彼此，我们冷静下来，听听每个成员的意见，最后结合起来，取其精华、弃其