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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,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。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,2 物联网智能家居系统的总体设计,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)、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,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,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,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,3 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3 控制类短信的格式,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,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,5 致谢,Thank You!,谢谢各位老师！,