物联网智能家居课件

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：XXX2011.XX.XX物联网智能家居控制

系统的设计与实现导师：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5主目录课题的选题意义和研究现状1物联网智能家21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、物联网推进智能家居产业化进程31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42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系统系统52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1、多类62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物联网智能家居系统的总体设计2.1系统功能需求2、多样72物联网智能家居系统的总体设计2.2

系统总体框架设计2物联网智能家居系统的总体设计2.2系统总体框架设计83

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3.1系统的硬件设计与实现硬核心处理93

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1）核心处理器设计核心处理器103

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2）基于485总线的物联通信设计113

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3）以太网通信部分设计本系统123

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)、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4）基于GPRS的远程报警设计133

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

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3.2系统的软件设计与实现485通信143

系统的硬件和软件实现主要命令类型如下表：3系统的硬件和软件实现主要命令类型如下表：153

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GPRS短信协议设计短信类型报警类短163

系统的硬件和软件实现表1

报警类短信的格式3系统的硬件和软件实现表1报警类短信的格式173

系统的硬件和软件实现表2

查询类短信的格式3系统的硬件和软件实现表2查询类短信的格式183

系统的硬件和软件实现表3

控制类短信的格式3系统的硬件和软件实现表3控制类短信的格式194

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嵌入式处理器作为485总线上的204

系统测试及结果展示

客户端通过Internet网络测试智能家居控制系统，对智能家电设备进行监测和控制。4系统测试及结果展示客户端通过Internet网络214

系统测试及结果展示使用AT指令测试GPRS模块，当系统接收到新短信，串口提示字符串CMTI:"SM"，使用CMGR指令阅读新消息。4系统测试及结果展示使用AT指令测试GPRS224

系统测试及结果展示4系统测试及结果展示235

致谢ThankYou!谢谢各位老师！5致谢ThankYou!谢谢各位老师！24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：XXX2011.XX.XX物联网智能家居控制

系统的设计与实现导师：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5主目录课题的选题意义和研究现状1物联网智能家261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、物联网推进智能家居产业化进程271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282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系统系统292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1、多类302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物联网智能家居系统的总体设计2.1系统功能需求2、多样312物联网智能家居系统的总体设计2.2

系统总体框架设计2物联网智能家居系统的总体设计2.2系统总体框架设计323

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3.1系统的硬件设计与实现硬核心处理333

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1）核心处理器设计核心处理器343

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2）基于485总线的物联通信设计353

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3）以太网通信部分设计本系统363

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)、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4）基于GPRS的远程报警设计373

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

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3.2系统的软件设计与实现485通信383

系统的硬件和软件实现主要命令类型如下表：3系统的硬件和软件实现主要命令类型如下表：393

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GPRS短信协议设计短信类型报警类短403

系统的硬件和软件实现表1

报警类短信的格式3系统的硬件和软件实现表1报警类短信的格式413

系统的硬件和软件实现表2

查询类短信的格式3系统的硬件和软件实现表2查询类短信的格式423

系统的硬件和软件实现表3

控制类短信的格式3系统的硬件和软件实现表3控制类短信的格式434

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嵌入式处理器作为485总线上的444

系统测