物联网智能家居课件

1、物联网智能家居控制系统的设计与实现 导师： XXX 教授答辩人： XXX 2011.XX.XX 主目录 课题的选题意义和研究现状1 物联网智能家居系统的总体设计2 系统的硬件和软件实现3 系统测试及结果展示4 致谢51 课题的选题意义和研究现状1、物联网推进智能家居产业化进程。2、节能减排和环境保护是智能家居的发展方向，也是智能家居的重要功能体现。1.1意义 物联网被广泛应用于多种领域，促使智能家居的应用会以非常快的速度蔓延开来。目前，在国内各城市正加快建设物联网工程，物联网的加快建设将大大促进智能家居产业化。1 课题的选题意义和研究现状1.2 课题的研究现状国外起步早、投入大、应用先进的信息

2、与通信技术、成果显著、技术成熟国内起步晚、市场需求大、政府支持、发展快、有很大的发展前景2 物联网智能家居系统的总体设计系统总体框架设计系统软硬件实现2 物联网智能家居系统的总体设计2.1 系统功能需求1、多类型家居设备互联控制 开发具有多电器接口、能够将家中所有电气化设备统一联网，实现设备集中控制具有重要的意义。智能家居控制系统常用家电部分安防部分家庭医疗部分2 物联网智能家居系统的总体设计2.1 系统功能需求2、多样化的系统远程监控 系统监控是目前智能家居控制系统的重要需求，多种监控方式可提高用户对系统的需求和满意度。系统远程监控手持遥控Internet监控GPRS监控2 物联网智能家居系

3、统的总体设计2.2 系统总体框架设计3 系统的硬件和软件实现3.1系统的硬件设计与实现硬件设计核心处理器设计基于485总线的物联通信设计以太网通信部分设计基于GPRS的远程报警部分设计人机交互部分设计3 系统的硬件和软件实现1）核心处理器设计 核心处理器LPC2378性价比高，接口丰富非常适合网络协议转换，多设备接口的应用环境。 对于本文设计的智能家居控制系统，需要多个UART接口、以太网接口和大量的IO接口。3 系统的硬件和软件实现2）基于485总线的物联通信设计 如图485网络结构，实现智能设备的即插即用功能。 电流调理电路负责隔离总线中的电信号和智能设备的输出电平，将输出电平转变成规范的

4、485输入信号。 接入检测电路是用来检测单片机指定引脚的高低电平的改变，代表智能设备的生命周期。3 系统的硬件和软件实现3）以太网通信部分设计 本系统中使用ARM处理器LPC2378中带DMA的10/100M以太网模块DP83848I，硬件结构图如图所示。3 系统的硬件和软件实现4）基于GPRS的远程报警设计 GPRS远程报警使用SIMCOM公司生产的SIM300CZ模块，本部分设计的关键点在于：1）使用嵌入式系统实现了短信的收发功能；2）对现场采集终端采集到的异常信息进行合理分析处理，并及时通知用户。5）人机交互部分设计 人机交互部分的主要组成部分应包括LCD液晶显示屏(OCM12864)、

5、信息控制按键、实时时钟(DS1302)、信息存储器(FM24C64A)、状态指示灯、语音提示(HMA-TTS)等。3 系统的硬件和软件实现3.2系统的软件设计与实现485通信协议帧头地址命令数据长度数据校验和帧尾$Addr0 x000 x000 x00* RS-485通信协议中的通信帧主要分为两种类型： 第一种为查询类型，包括询问主机是否在线，获取当前该电器设备的运行参数； 第二种为控制类型，通过控制类型命令帧可以对家用电器进行档位的设定，以及家用电器的开关等。3 系统的硬件和软件实现命令（功能）类型内容字节长度备注查询类型0 x511询问智能设备是否在线0X521获取当前常规数据0 x531

6、获取当前档位值控制类型0 x541设置用户定义的档位值0 x551控制智能设备运行0 x561控制智能设备停止主要命令类型如下表：3 系统的硬件和软件实现GPRS短信协议设计短信类型报警类短信控制类短信查询类短信 用户和智能家居控制系统之间需要制定相应的短信通信协议。本文中制定的短信通信协议将短信内容分为三类短信：报警类短信、查询类短信和控制类短信。3 系统的硬件和软件实现表1 报警类短信的格式类名指令格式指令说明回复内容报警短信设备ID：故障原因：发生时间：年月日时分故障报告不需回复设备ID：异常关闭原因：发生时间：年月日时分异常报告不需回复3 系统的硬件和软件实现表2 查询类短信的格式类名

7、指令格式指令说明回复内容查询短信ASK+H?询问短消息操作方法回复短信指令ASK+O?询问该智能设备是否在线成功：设备ID：在线，允许远程设置设备ID：在线，不允许远程控制失败：设备ID：不在线ASK+L?询问该智能设备当前档位值成功：设备ID：当前运行的档位为XXXX。失败：设备ID：不存在设备ID：查询失败3 系统的硬件和软件实现表3 控制类短信的格式类名指令格式指令说明回复内容控制短信SET+L+设置该智能设备的档位值成功：设备ID：档位已设定为失败：设备ID：不存在设备ID：设置失败CTRL+H控制该智能设备开始运行成功：设备ID：完成运行操作设备ID：已处在运行状态失败：设备ID：不存在设备ID：运行操作失败CTRL+F控制该智能设备停止运行成功：设备ID：完成停止操作设备ID：已处在停止状态失败：设备ID：不存在设备ID：停止操作失败4 系统测试及结果展示 嵌入式处理器作为485总线上的主机，轮询各个接入智能设备的数据通信调试。4 系统测试及结果展示 客户端通过Internet网络测试智能家居控