智能家居灯光控制系统的设计与实现(毕业设计)

湘潭大学

毕业设计说明书题目：智能家居灯光控制系统的设计与实现

学院：信息工程学院

专业：电子信息工程

学号：2006550806

姓名：李焕

指导教师：姚志强

完成日期：2010年5月

湘潭大学

毕业设计任务书

设计题目：智能家居灯光控制系统的设计与实现

学号：2006550806姓名：李焕专业：电子信息工程

指导教师：系主任：

一、主要内容及基本要求

主要内容：

利用MATLAB设计一个可视化的用户控制界面和客户端UDP数据报的发送和接收，利用DSP的仿真环境CCS实现服务器端的socket编程，并利用ICETEK-DM642-AVM评估板模拟灯光控制系统的运行模式。

基本要求：

（1）模拟智能灯光控制系统的运行模式作为被控对象，利用DSP对灯具进行控制；

（2）根据评估板上提供的资源，设计智能家居灯光控制系统的用户界面；

（3）在MATLAB环境下设计基于UDP协议的客户端程序；

（4）了解TMS320C6000系列DSP的开发软件CCS，在其上运行服务器端的工程；

（5）进行客户端与服务器端的通信，在评估板上实现对灯具的控制。

二、重点研究的问题

（1）MATLAB GUI设计；

（2）MATLAB工具箱中的UDP工具的使用；

（3）基于Internet的远程控制过程。

三、进度安排

序号各阶段完成的内容完成时间

1查阅资料、工作条件准备2月15日～3月10日2理解消化DSP实验指导书及其相关知识3月11日～3月15日3设计、编程和调试3月15日～5月15日4系统改进5月15日～5月20日5撰写毕业设计说明书5月20日～5月28日6答辩5月31日

四、应收集的资料及主要参考文献

[1]汪安民，程昱，徐保根编著.DSP嵌入式系统开发典型案例[M].北京:人民邮电出版社,2007.

[2]张雄伟著.DSP芯片的原理与开发应用[M].北京:电子工业出版社,2000.

[3]陈垚光.精通MATLAB GUI设计[M].北京:电子工业出版社,2008.

[4]董振海.精通MATLAB7编程与数据库应用[M].北京:电子工业出版社,2007.

[5]李宗.智能家居中灯光控制系统的研究[D].硕士论文.上海:上海交通大学,2008.

[6]李真芳，苏涛，黄小宇.DSP程序开发——MATLAB调试及直接目标代码生成[M].西安:西安电子科技大学出版社,2003.

[7]王巧花.基于MATLAB的图形用户界面(GUI)设计[J].煤矿机械,2005,(03):60~62.

[8]瑞泰创新.ICETEK-DM642-AVM实验指导书[M].北京:北京瑞泰创新科技有限责任公司.

[9]李方慧.TMS320C6000系列DSP原理与应用[M].北京:电子工业出版社,2003.6.

[10]王玮,张卫宁等.基于TMS320DM642的网络功能开发的研究与实现[J].计算机应用,2006,26(12):299~302.

[11]TMS320C6000TCP/IP Network Developer’s Kit(NDK)User’s Guide(SPRU523A)[Z].TI,2001.

[12]TI C6000DSP上TCP/IP协议栈的实现[J].网络通讯与安全,2007,(03):688~689.

[13]王磊.基于以太网的嵌入式家电远程控制系统[M].广东:华南农业大学,2006.5.

[14]王军宇等著.数字信号处理技术原理与开发应用[M].北京:高等教育出版社,2003.6.

[15]汪安民,张松灿著.TMS320C6000DSP实用技术与开发案例[M].北京:人民邮电出版社,2008.

[16]江思敏,刘畅著.TMS320C6000DSP应用程序开发教程[M].北京:机械工业出版社,2005.

湘潭大学

毕业设计评阅表学号：2006550806姓名：李焕专业：电子信息工程毕业设计题目：智能家居灯光控制系统的设计与实现

评价项目评价内容

选题1.是否符合培养目标，体现学科、专业特点和教学计划的基本要求，达到综合训练的目的；

2.难度、份量是否适当；

3.是否与生产、科研、社会等实际相结合。

能力1.是否有查阅文献、综合归纳资料的能力；

2.是否有综合运用知识的能力；

3.是否具备研究方案的设计能力、研究方法和手段的运用能力；

4.是否具备一定的外文与计算机应用能力；

5.工科是否有经济分析能力。

设计质量1.立论是否正确，论述是否充分，结构是否严谨合理；实验是否正确，设计、计算、分析处理是否科学；技术用语是否准确，符号是否统一，图表图纸是否完备、整洁、正确，引文是否规范；

2.文字是否通顺，有无观点提炼，综合概括能力如何；

3.有无理论价值或实际应用价值，有无创新之处。

综合评价

李焕同学所做的“智能家居灯光控制系统的设计与实现”选题符合专业培养目标，体现了学科、专业特点和教学计划的基本要求，能达到综合训练的目的，且难度适中。毕业设计说明书，文字叙述清楚，方案设计合理、计算正确，符号统一，图表完备、整洁、正确。体现了该生具有较强的查阅文献、综合归纳资料的能力和较强的外文与计算机应用能力。

评阅人：

年月日

湘潭大学

毕业设计鉴定意见

学号：2006550806姓名：李焕专业：电子信息工程

毕业设计说明书29页图表17张

论文（设计）题目：智能家居灯光控制系统的设计与实现

内容提要：

随着信息技术的应用领域向着人类生活逐渐渗透，智能家居有着非常好的发展前景。智能灯光控制系统作为智能家居的一部分，也是依托家庭网络的一个智能系统，对于灯光控制系统的研究，将有助于推动整个智能家居系统的发展。

本文所用到的软硬件环境有：MATLAB、DSP的软件仿真环境CCS、TMS320D-M642ICETECK-AVM评估板。采用典型的客户/服务器模型构建网络通信结构，利用UDP(用户数据报协议)进行数据的发送与接收。具体实现的内容有：(1)利用MATLAB GUI创建可视化的图形用户界面，制作了智能家居系统界面以及其子系统灯光控制系统的控制界面。通过点击智能家居系统界面上的按钮可进入灯光控制系统的界面。(2)使用MATLAB工具箱中的UDP工具创建客户端的应用程序，并把它写在灯光控制系统界面上的连接按钮的回调函数中，当连接按钮按下时，就会创建一个UDP对象。在退出按钮的回调函数中删除创建的UDP对象。(3)利用DSP的软件仿真环境CCS实现服务器端的socket编程,将主程序以及相关的配置文件生成一个工程文件，对此工程文件进行编译，连接。将生成的.out文件下载到TMS320DM642ICETECK-AVM评估板上，利用评估板上的四个LED指示灯来模拟家庭中灯具的运行模式，即显示最近一次服务器从客户端接收到的数据。

指导教师评语

李焕同学查阅了智能家居灯光控制系统的相关资料，对其的运行模式和控制方法有了深入的了解。利用MATLAB GUI设计了可视化的图形用户界面。构建了客户/服务器模型，实现了基于UDP数据报的远程控制。设计结果符合课题所要求的系统功能，达到了设计要求。

该生基础理论较扎实，动手能力较强，对于实验当中出现的各种现象能够及时分析和处理，综合运用能力较强。在设计过程中虚心请教，态度端正，所写论文结构严谨，内容规范，达到了毕业设计的要求。

同意其参加答辩，建议成绩评定为中等。

指导教师：

年月日

答辩简要情况及评语

李焕同学在毕业答辩过程中，表述简明、条理清楚，基本回答了老师提出的问题。综合所做毕业设计和答辩情况，经答辩小组研究决定，给予该同学毕业设计成绩为中等。

答辩小组组长：

年月日

答辩委员会意见

答辩委员会主任：

年月日

目录

摘要............................................................................................................................................I Abstract....................................................................................................................................II 引言. (1)

第1章开发系统简介 (4)

1.1MATLAB环境简介 (4)

1.2TMS320C6000软件开发环境 (5)

1.3ICETEK-DM642-AVM评估板简介 (6)

第2章灯光控制系统客户端功能设计及调试 (8)

2.1智能灯光系统 (8)

2.1.1智能灯光系统的功能 (8)

2.1.2灯光控制系统设计 (9)

2.2客户端GUI程序设计 (10)

2.2.1图形用户界面概述 (10)

2.2.2客户端GUIDE界面设计 (12)

2.3MATLAB GUI程序转换成可执行文件 (15)

第3章远程通信的设计与调试 (17)

3.1网络通信模块设计 (17)

3.2服务器端的socket程序设计 (19)

3.2.1TI通信开发套件NDK的结构 (19)

3.2.2NDK的配置和使用 (19)

3.2.3TCP/IP堆栈的初始化和配置 (20)

3.2.4网络应用程序的开发 (20)

3.3客户端的UDP程序设计 (22)

3.4网络通信调试 (23)

第4章总结和展望 (26)

4.1课题总结 (26)

4.2课题展望 (26)

致谢 (28)

参考文献 (29)

智能家居灯光控制系统的设计与实现

摘要：随着信息技术的应用领域向着人类生活逐渐渗透，智能家居有着非常好的发展前景。智能灯光控制系统作为智能家居系统的一部分，也是依托家庭网络的一个智能系统。对于灯光控制系统的研究，将有助于推动整个智能家居系统的发展。

本文利用MATLAB GUI设计了可视化的用户控制界面。采用典型的客户/服务器模型实现了网络通信。客户端利用MATLAB工具箱中的UDP工具创建了客户端，实现了数据的接收和发送。在DSP的软件仿真环境CCS下实现了服务器端的socket编程，并将其编译后的.out文件下载到ICETEK-DM642-AVM评估板上，利用其上的四个用户指示灯显示从服务器端接收到得数据，达到了模拟家庭中灯具的运行模式的效果。

关键词：智能家居灯光控制；图形用户界面；用户数据报协议；DSP的软件仿真环境；网络通信

Smart Home Lighting Control System Design and

Implementation

Abstract:With the application of information technology gradually penetrate towards human life,Smart Home has a very good development prospects.Intelligent lighting control systems as part of the smart home,is relying on an intelligent home network system.The lighting control system,will help promote the development of the smart home system.

In this paper,MATLAB GUI design a visual user control interface.A typical client/server model to achieve a network communication.The client-side is using MATLAB toolbox tool to create a UDP client to receive and transmit the data.DSP software simulation environment CCS is used to achieve a server-side socket programming.After it is complied,the.out file is available.Download the.out file to the ICETEK-DM642-AVM evaluation board,the four user’s light will show the received data to simulation the operating mode of the family lighting effects.

Keywords:Smart Home Lighting Control System;GUI;UDP;CCS;network communication

引言

一、选题的目的和现实意义

近年来，随着国民经济和科学技术水平的提高，特别是计算机技术、网络技术、通信技术、控制技术的迅速发展，促使了社会信息化的加速，使人们的工作生活和通讯的关系日益紧密。信息化的社会在改变人们工作习惯与生活方式的同时，对传统住宅的自动化，信息化，环境舒适化、安全化提出了挑战。信息化影响了人们生活的各个方面，改变了人们的生活习惯，提高了人们的生活质量，家居智能化也正是在这种形势下应运而生。

智能家居系统是利用先进的计算机、嵌入式系统和网络通讯技术，将家庭中的各种设备（如照明系统、安防系统、网络家电）通过家庭网络连接到一起。一方面，智能家居让用户有更方便的手段来管理家庭设备；另一方面，智能家居内的各种设备相互间可以通讯，不需要用户控制也能根据不同的状态互动运行，它对改善现代人类的生活质量，创造舒适、安全、便利的生活空间有着非常重要的意义。

智能家居的开发与建设是21世纪科技发展的必然趋势。在照明领域，人们已经不满足于单纯地提供亮度这一功能，而是面向系统控制方式的灵活和视觉上的艺术美感发展，智能照明系统就是在这样的背景下产生的。传统的控制方式能量流和信息流合一，控制简单、有效、直观，但其一旦布线完成后系统就不能再改动。相比之下，智能家居系统拥有安全、方便、高效、快捷、智能化和个性化的独特魅力，因此具有非常广阔的市场前景，相信具有在不久的将来就会在普通家庭中普及。照明灯光是生活中不可缺少的部分。那么智能照明控制系统也就是智能家居系统中不可缺少的一部分，对其的研究有很大的社会价值。以下是智能照明系统的特点：

(1)创造有效率的照明环境、实现节约能源的功能。借助各种不同的预设置控制方式，对不同时间不同环境进行精确设置和合理管理，充分利用自然光，自动调节照度，只有在必要时才把灯点亮或者点到要求的照度，利用最少的能源保证所要求的照度水平，节能效果十分明显。

(2)延长光源寿命。系统具有软启动和软关断技术，避免了开启灯具时电流对灯丝的热冲击，使得灯具寿命延长。

(3)提高照明质量。系统会按照预先设置的标准亮度使照明区域保持恒定的照度，而不受灯具效率降低和墙面反射衰减的影响。

(4)以人为本的科学化照明。以人的行为、视觉功效、视觉生理心理研究为基础，开发更具有科学含量的、以人为本的高效、舒适、健康的智能化照明。进一步地满足不同个体、不同层次群体的照明要求，是使照明从满足一般人的需求到满足个体、个性需

求的必不可少的技术手段。

二、选题的国内外研究现状

智能照明系统一般由传感器（如光线感应器、面板开关等）、执行器（如调光电子镇流器）、网络通讯单元（路由器、中继站等）以及辅助单元（如电源，导轨）等组成，遵循统一的网络协议，借助各种不同的“预设置”控制方式和控制元件，对不同时间不同环境的光亮度进行精确设置和合理管理。此外智能照明系统中还可对荧光灯进行调光控制，由于荧光灯采用了有源滤波技术的可调光电子镇流器，降低了谐波的含量，提高了功率因数，降低了低压无功损耗。现代意义上的智能照明网络是从舞台灯光控制系统发展起来的：1986年美国影视剧场技术协会（USITT）的工程委员会开始制定控制灯光设备和附件的数字式传输协议—DMX512协议，1990年发布正式文本。现在调光网络领域中影响较大的CAN协议和ART-net协议都是在此基础上发展而来的。

随着楼宇自动化和办公自动化的兴起，智能照明控制系统的应用从剧场的舞台灯光逐渐转向各种建筑物的照明。照明控制技术方式已由集中控制方式转变到集散控制和分布式控制。特别是分布式控制的出现，使照明控制方式达到了比较完善的应用。与此同时，面向建筑物照明的网络协议也纷纷涌现，并各有特色。根据协议的开发背景和功能特点大致这些协议可分为以下几类：一类是著名的灯光设备制造厂商单独开发的，如澳大利亚Clipsal的C-Bus协议和Dynalite公司的Dynet协议，美国路创的LUTRON灯光控制技术等；另一类是某一领域的厂商联合起来，针对专门调光系统制定的协议，如DALI协议；还有一类是智能家居协议中的灯光控制部分，如EIB和X-10系统的灯光控制子系统等。

三、选题的研究方法

本文将要论述的灯光远程控制是指在网络上由一部终端（主控端Remote/客户端）远距离去控制另一台DSP为核心的服务器（被控端Host/服务器端）的技术，这样便于利用DSP的高速运算能力实现对数据的实时采集和处理，从而实现智能家居系统的功能设计。

远程控制必须通过网络才能进行。目前TCP/IP协议应用范围最广，所以在本设计将TCP/IP协议移植到DSP上，以其作为服务器端。这样可以通过互联网访问DSP,充分利用DSP强大的数据处理能力和极高的运行速度来实时处理数据，从而实现对智能家居系统的控制。UDP（用户数据报协议）是一种面向无连接的不可靠的协议，UDP 报头中包含校验和，能够用来检测和丢弃包含无码的包。它适合进行实时通信，因此本文采用UDP来传输数据。设计采用经典的客户/服务器(C/S)模式来达到数据交互的目

的。在具体实现时客户端利用MATLAB做出GUI作为控制界面并创建UDP对象，而在服务器端（以DSP为核心）采用TI NDK下的Socket编程来实现。最终的实验可以通过MATLAB开发出的GUI在局域网内以远程访问的方式来控制DSP，模拟控制家居中灯具的运行模式，设计达到了预期的效果。

四、论文结构

引言对选题的目的、现实意义、国内外研究状况、研究方法和论文结构进行了阐述。

第一章简要介绍开发系统所使用的软硬件环境。

第二章介绍了灯光控制系统客户端的设计及调试。介绍了客户端的GUI程序设计以及将其转换为可执行文件的步骤。

第三章介绍了系统的网络通信。分别介绍了远程通信控制系统的客户端和服务器端的设计。

第四章总结本文的研究工作，并提出了下一步的研究方向。

第1章开发系统简介

1.1MATLAB环境简介

在科学研究和工程应用中，往往要进行大量的数学计算，其中包括矩阵运算。这些运算一般来说难以用手工精确和快捷地进行，而要借助计算机编制相应的程序做近似计算。目前流行用Basic、Fortran和C语言编制计算程序,既需要对有关算法有深刻的了解，还需要熟练地掌握所用语言的语法及编程技巧。对多数科学工作者而言，同时具备这两方面技能有一定困难。通常，编制程序也是繁杂的，不仅消耗人力与物力,而且影响工作进程和效率。为克服上述困难，美国Mathwork公司于1967年推出了“Matrix Laboratory”（缩写为Matlab）软件包，并不断更新和扩充。目前的版本（windows环境）是一种功能强、效率高便于进行科学和工程计算的交互式软件包。其中包括：一般数值分析、矩阵运算、数字信号处理、建模、系统控制和优化等应用程序，并集应用程序和图形在一个便于使用的集成环境中。在此环境下所解决问题的Matlab语言表述形式和其数学表达形式相同，不需要按传统的方法编程。Matlab大大降低了对使用者的数学基础和计算机语言知识的要求，而且编程效率和计算效率极高，还可在计算机上直接输出结果和精美的图形拷贝。综上所述，Matlab语言有如下特点：

(1)编程效率高

它是一种面向科学与工程计算的高级语言，允许用数学形式的语言编写程序且比Basic、Fortran和C等语言更加接近我们书写计算公式的思维方式，用Matlab编写程序犹如在演算纸上排列出公式与求解问题。因此，Matlab语言也可通俗地称为演算纸式科学算法语言。由于它编写简单，所以编程效率高，易学且易懂。

(2)用户使用方便

Matlab语言是一种解释执行的语言（在没被专门的工具编译之前），它灵活、方便，其调试程序的手段丰富，调试速度快，需要学习的时间短。人们用任何一种语言编写程序和调试程序一般都要经过四个步骤：编辑、编译、连接以及执行和调试。各个步骤之间是顺序关系，编程的过程就是在它们之间作瀑布型的循环。Matlab语言与其它语言相比，较好地解决了上述问题，把编辑、编译、链接和执行融为一体。它能在同一画面上进行灵活操作，快速排除输入程序中的书写错误、语法错误甚至语意错误，从而加快了用户编写、修改和调试程序的速度。具体地说，Matlab运行时，如直接在命令行输入Matlab语句（命令），包括调用M文件的语句，每输入一条语句，就立即对其进行处理，完成编译、链接和运行的全过程。

(3)扩充能力强

高版本的Matlab语言有丰富的库函数，在进行复杂的数学运算时可以直接调用，而且Matlab的库函数同用户文件在形成上一样，所以用户文件也可作为Matlab的库函数来调用。因而，用户可以根据自己的需要方便地建立和扩充新的库函数，以便提高Matlab使用效率和扩充它的功能。

(4)语句简单，内涵丰富

Mat1ab语言中最基本最重要的成分是函数，其一般形式为[a，b，c…]=fun(d，e，f，…)，即一个函数由函数名，输入变量d，e，f,…和输出变量a，b，c…组成。同一函数名F，不同数目的输入变量（包括无输入变量）及不同数目的输出变量，代表着不同的含义。这不仅使Matlab的库函数功能更丰富，而且大大减少了需要的磁盘空间，使得Matlab编写的M文件简单、短小而高效。

(5)高效方便的矩阵和数组运算

Matlab语言象Basic、Fortran和C语言一样规定了矩阵的算术运算符、关系运算符、逻辑运算符、条件运算符及赋值运算符，而且这些运算符大部分可以毫无改变地照搬到数组间的运算，有些如算术运算符只要增加“·”就可用于数组间的运算。另外，它不需定义数组的维数，还给出矩阵函数、特殊矩阵专门的库函数，使之在求解诸如信号处理、建模、系统识别、控制、优化等领域的问题时，显得大为简捷、高效、方便。在此基础上，高版本的Matlab已逐步扩展到科学及工程计算的其它领域。因此，不久的将来它一定能名符其实地成为“万能演算纸式的”科学算法语言。

(6)方便的绘图功能

Matlab的绘图是十分方便的，它有一系列绘图函数（命令），例如线性坐标、对数坐标，半对数坐标及极坐标，均只需调用不同的绘图函数（命令）。在图上标出图题、XY轴标注，格（栅）绘制也只需调用相应的命令，简单易行。另外,在调用绘图函数时调整自变量可绘出不变颜色的点、线、复线或多重线。

1.2TMS320C6000软件开发环境

Code Composer Studio(CCS)是德州仪器(TI)eXpressDSP?软件与开发工具的核心。它提供了配置、建立、调试、跟踪和分析程序的工具。CCS有两种工作模式，即软件仿真器模式：可以脱离DSP芯片，在PC机上模拟DSP的指令集和工作机制，主要用于前期算法实现和调试。硬件在线编程模式：可以实时运行在DSP芯片上,与硬件开发板相结合在线编程和调试应用程序。CCS的开发系统主要由以下组件构成：

(1)TMS320C64x集成代码产生工具；

(2)CCS集成开发环境；

(3)DSP/BIOS实时内核插件及其应用程序接口API；

(4)实时数据交换的RTDX插件以及相应的程序接口API；

(5)由TI公司以外的第三方提供的各种应用模块插件。

CCS的功能十分强大，它集成了代码的编辑、编译、链接和调试等诸多功能，而且支持C/C++和汇编的混合编程，其主要功能如下：

(1)具有集成可视化代码编辑界面，用户可通过其界面直接编写C、汇编、.cmd文件等；

(2)含有集成代码生成工具，包括汇编器、优化C编译器、链接器等，将代码的编辑、编译、链接和调试等诸多功能集成到一个软件环境中；

(3)高性能编辑器支持汇编文件的动态语法加亮显示，使用户很容易阅读代码，发现语法错误；

(4)工程项目管理工具可对用户程序实行项目管理。在生成目标程序和程序库的过程中，建立不同程序的跟踪信息，通过跟踪信息对不同的程序进行分类管理；

(5)基本调试工具具有装入执行代码、查看寄存器、存储器、反汇编、变量窗口等功能，并支持C源代码级调试；

(6)断点工具，能在调试程序的过程中，完成硬件断点、软件断点和条件断点的设置；

(7)探测点工具，可用于算法的仿真，数据的实时监视等；

(8)分析工具，包括模拟器和仿真器分析，可用于模拟和监视硬件的功能、评价代码执行的时钟；

(9)数据的图形显示工具，可以将运算结果用图形显示,包括显示时域/频域波形、眼图、星座图、图像等，并能进行自动刷新；

(10)提供GEL工具。利用GEL扩展语言，用户可以编写自己的控制面板/菜单，设置GEL菜单选项，方便直观地修改变量，配置参数等；

1.3ICETEK-DM642-AVM评估板简介

ICETEK-DM642-AVM评估板是一个低功耗独立的开发平台，使用户可以对TI的C64xDSP系列芯片进行评测和开发应用。ICETEK-DM642-AVM评估板还可以作为为TMS320DM642DSP芯片设计的硬件参考板。它包括完备的板上设备，适合各种应用环境，特别适合于视频处理与自动化控制结合的应用场合。ICETEK-DM642-AVM评估板上的DSP芯片通过64bit的EMIF接口或8/16bit的3路视频接口连接板上的外围设备。SDRAM、Flash和UART每一个设备占用其中一个接口。EMIF接口也连接扩展背板接口，扩展背板接口用来连接背板。

评估板上的AIC23B多媒体编解码器允许DSP进行模拟音频信号的输出和接收。I2总线用来控制编解码器端口，McASP接口被用来控制数据。模拟信号通过3个C

3.5mm的音频插座进行输入输出，其相应的分别是（从上到下）直接输出（line output）、

直接输入（line input）和麦克风输入（microphone input）。编解码器可以选择麦克风输入或直接输入作为主动输入，模拟输出被指定为直接输出接口。McASP接口可以通过软件重新设定成为一个扩展接口。

评估板上包括四个用户指示灯，用户可以利用这些指示灯进行交互式的反馈实验。这些指示灯是通过读写CPLD寄存器(0x90080010)来进行控制的。本设计就是利用这四个用户指示灯模拟家用灯具的运行模式。

第2章灯光控制系统客户端功能设计及调试

2.1智能灯光系统

2.1.1智能灯光系统的功能

这里简单地介绍一些智能灯光系统常用的功能，因为这种照明系统是可以自由设置的，所以人们可以根据个人的需要，赋予它更多的功能。

(1)集中控制和多点操作功能：在任何一个地方的终端均可控制不同地方的灯，或者是在不同地方的终端可以控制同一盏灯。通过使用各种方式管理灯光控制系统，如触摸屏、网络、PDA、电话，让用户在任意时候，任意地点都可以控制自己的房间中的设备。

(2)软启功能：开灯时，灯光由暗渐渐变亮。关灯时，灯光由亮渐渐变暗，避免亮度的突然变化刺激人眼，给人眼一个缓冲，保护眼睛。而且避免大电流和高温的突变对灯丝的冲击，保护灯泡，延长使用寿命。

(3)灯光明暗调节功能：无论您是在会客、看电视、听音乐、或与家人在一起、或独自思考、甚至在品尝威士忌时，调节不同灯光的亮度，更能为您创造舒适、宁静、和谐、温馨的气氛。更深的体会生活，柔和的光线能给您一个好心情，少而暗的光帮助您思考，多而亮的光使气氛更加热烈。而这些操作是非常方便的，可以按住本地开关来进行光的调亮和调暗，也可以利用集中控制器或者是遥控器，只需要按键，就可以调节光的明暗亮度。

(4)全开全关和记忆功能：整个照明系统的灯可以实现一键全开和一键全关的功能。当主人在入睡或者是离家之前，可以按一下全关按钮，全部的照明设备将全部关闭。免除了跑遍全部房间的烦恼。

(5)定时控制功能：通过日程管理模块，可以对灯光的定时开闭进行定义。例如，在每天早晨7:00，将卧室的灯光缓缓开启到一个合适亮度；在深夜，自动关闭全部的灯光照明。

(6)场景设置：对于固定模式的场景，无需逐一地开关灯和调光，只进行一次编程，就可以按一个键控制一组灯，这就是场景设置功能。只需一次轻触操作即可实现多路灯光场景的转换；还可以得到想要的灯光和电器的组合场景，如回家模式、离家模式、会客模式、就餐模式、影院模式、夜起模式等。

(7)照明系统还有停电自锁的功能：即当家里停电了，来电以后所有的灯将保持熄灭状态。智能照明系统还能够和安防系统连动，当有警情发生的时候，家里阳台上的灯会不停的闪烁报警。

2.1.2灯光控制系统设计

科学地设计家庭照明系统，家庭一般分为客厅，卧室，餐厅，厨房，书房，卫生间等。由于它们在家庭当中不同的作用，可以有区别的来设计各个部分的灯光照明。

(1)客厅是会客的区域，也是一个家庭集中活动的场所。一般配有吊灯、射灯、壁灯、筒灯等，可以用不同的灯光相互搭配产生不同的照明效果。如休闲、娱乐、电视、会客等场景模式供随时选用。例如：设定会客场景为吊灯亮80%、壁灯亮60%、筒灯亮80%；看电视场景为吊灯亮20%、壁灯亮40%、筒灯亮10%。因为采用了调光控制，灯光的照度可以有一个渐变的过程，通过遥控器或通过面板的现场控制，可以随心所欲地变换场景，给主人营造一种温馨、浪谩、幽雅的灯光环境。

(2)餐厅采用场景控制设定各种照明模式，可设为中餐、西餐等多种灯光场景，给家人营造—种温馨、浪漫、高雅的就餐灯光环境。照明要综合考虑，一般只要中等的亮度就够了，但桌面上的亮度应适当提高。

(3)卧室是主人体息的地方，需要控制中央的吊灯，床头的射灯、壁灯以及四周的筒灯，营造一个宁静、温和、安样的休息场所。同时也要满足主人整理、阅读、看电视、休息等不同亮度要求。要根据不同要求，调节出适合身心、能减少疲劳的灯光亮度。

(4)厨房要有足够的亮度，而且宜设置局部照明。

(5)卫生间要求一般，而如果有特殊要求，如化妆等就要有足够的亮度了，并且应配置局部照明。

(6)书房则以功能性为主要考虑，为了减轻长时间阅读所造成的眼睛疲劳，应考虑色温较接近早晨太阳光和不闪的照明。

智能照明系统利用遥控器或可视控制界面，可以随心所欲地调节每组灯的亮度和开关。实用性和舒适度是家庭灯光照明的两大设计原则。另外个人风格也相当重要，只有这样才能设计出既实用又舒适的家庭生活环境。总而言之，照明系统是生活中最为常用，最为基础的系统。它的智能化无疑会给人们的生活带来深刻的影响。它不仅大大方便了人们的生活，也许它还会从一定程度上改变人们的生活方式，从而提高生活质量。

根据ICETEK-DM642-AVM评估板提供的资源，模拟实际用户家庭的使用情况，设计了如表2-1、表2-2所示的一组灯光控制系统。用ICETEK-DM642-AVM评估板上的四个LED灯模拟灯具的各种状态。设计了客厅和卧室两个房间。客厅和卧室中分别有三盏灯：吊灯、筒灯、台灯。

2.2客户端GUI程序设计

2.2.1图形用户界面概述

图形用户界面GUI（Graphics User Interface）是由各种图形对象（如图形窗口、图轴、菜单、按钮、文本框等）构建的用户界面，是人机交流信息的工具和方法，在该界面内，用户可以根据界面提示完成整个工程，而不必去了解工程内部是如何工作的。

MATLAB可视化界面的设计一般有两种方法：一是直接通过编写M脚本文件产生GUI，二是通过MATLAB图形用户界面开发环境GUIDE(Graphical User Interface Development Environment)来形成相应文件。GUIDE将用户保存设计好的GUI界面保存在一个FIG资源文件中，同时自动生成包含GUI初始化和组件界面布局控制代码的M 文件，为实现回调函数提供了一个参考框架。其中FIG文件上包含GUI布局和组件的完整描述，M文件包含GUI所有组件的响应函数。本文是采用GUIDE来设计客户端界面的。

1．GUIDE界面介绍

界面由菜单和控件构成。界面菜单包括图形窗的标准菜单、自定义的用户菜单、现场菜单。PC平台上，缺省情况下产生的MATLAB图形窗总有一个顶层菜单条（Top-level menu）。它包含5个标准菜单项：文件、编辑、工具、窗口和帮助。可以使用uimenu 指令创建自定义用户菜单。现场菜单总是和某个（些）图形对象相联系，并通过鼠标右键激活，方便用户的交互性操作。

除菜单外，控件是另一种实现用户与计算机交互的主要途径。表2-3列出了十种控件特征及功能。

智能照明系统设计

智能照明系统的设计 1引言 随着人民生活水平的不断提高，人们对工作和生活环境的要求越来越高，同时对照明系统的要求也越来越高。照明领域的能源消耗在总的能源消耗中占了相当大的比例，节约能源和提高照明质量是当务之急。照明用电作为电力消耗的重要部分，已经占到了电力消耗的10%左右，并且随着我国国民经济的迅猛发展和人民生活水平的不断提高，照明用电还将不断增加。[1] 传统照明技术受到了强烈冲击。一方面，由于信息技术和计算机的发展对照明技术的变化提供了技术支撑；另一方面，由于能源的紧缺，国家对照明节能越来越重视，新型的照明技术得以迅速发展，以满足使用者节约能源、舒适性、方便性的要求。 智能照明系统是最先进的一种照明控制方式，它采用全数字、模块化、分布式的系统结构，通过五类控制线将系统中的各种控制功能模块及部件连接成一个照明控制网络，它可以作为整个建筑物自动化管理系统（BA系统）[2]的，一个子系统通过网络软件接入BA系统，也能作为独立系统单独运行，在照明控制实现手段上更专业、更灵活，可实现对各种照明灯的调光控制或开关控制，是实现舒适照明的有效手段，也是节能的有效措施。 智能照明系统可对白炽灯、日光灯(专用镇流器)、节能灯、石英灯等多种光源调光,满足各种环境对照明的要求。适用范围有:大型公共建筑,如会展中心、航站楼、客运站、体育场馆、大型商场等;博物馆、美术馆、图书馆等文化建筑和教学建筑;星级酒店和高档写字楼的宴会厅、多功能厅、会议室、大堂、走道等场所。 通过采用智能照明系统,可实现以下控制功能:

(1)时钟控制:通过时间设定实现各照明区域的不同控制。 (2)调光控制:通过照度探测器和调光模块,达到各区域照度值始终在预先设定值范围。 (3)区域场景控制:通过控制面板和调光模块,实现各照明区域的场景切换控制。 (4)动静探测控制:通过动静探测器和调光/开关模块,实现各照明区域的自动开关控制。 (5)手动遥控器控制;通过红外线遥控器,实现在正常状态下各区域内的照明灯具的手动控制和区域场景控制。 (6)应急照明控制:系统对特殊区域内的应急照明所执行的控制。 3智能照明控制系统原理与组成 智能照明系统是基于计算机控制平台的全数字、模块化、分布式总线型控制系统。中央处理器、模块之间通过网络总线直接通信，利用总线使照明、调光、百叶窗、场景、控制等实现智能化，并成为一个完整的总线系统。可依据外部环境的变化自动调节总线中设备的状态，达到安全、节能、人性化的效果，并能在今后的使用中根据用户的要求通过计算机重新编程来增加或修改系统的功能，而无须重新敷设电缆，智能照明控制系统的可靠性高，控制灵活，是传统的照明控制方式所无法做到的。 智能照明的系统通常主要由调光模块、开关模块、控制面板、液晶显示触摸屏、智能传感器、PC接口、时间管理模块、手持式编程器、监控计算机（大型网络需网桥连接）等部件组成。 线路系统：总线式智能照明简单的开关特点：负载回路连线接到输出单元的输出端，控制开关用五类线与输出单元相连。负载容量较大时仅考虑加大输出单元容量，控制开关不受影响；开关距离较远时，只须加长控制总线的长度，节省大截面电缆用量；可通过软件设置多种功能（开/ 关、调光、定时等）。总线式智能照明系统双控电路特点：实现双控时只需简单地在控制总线上并联一个开关即可；进行多点控制时，依次并联多个开关即可，开关之间仅用一条五类线连接，线路安装简单省事。 控制方式：智能照明控制，采用低压二次小信号控制，控制功能强、方式多、范围广、自动化程度高，通过实现场景的预设置和记忆功能，操作时只须按一下控制面板上某一个键即可启动一个灯光场景（各照明回路不同的亮暗搭配组成一种灯光效果），各照明回路随即自动变换到相应的状态。上述功能也可以通过其他界面如遥控器等实现。 照明方式：智能照明控制系统采用“调光模块”，通过灯光的调光在不同使用场合产生不同灯光效果，营造出不同的舒适的氛围。

基于单片机的智能照明控制系统设计[1]

设计名称：智能照明控制系统组别：第五组 组长：XX 组员：XX

基于单片机的智能照明控制系统设计 随着电子技术的飞速发展，基于单片机的控制系统已广泛应用于工业、农业、电力、电子、智能家居等行业，微型计算机作为嵌入式控制系统的主体与核心，代替了传统的控制系统的常规电子线路。 本文介绍了基于单片机AT89C51的室内灯光控制系统及其原理，提出了有效的节能控制方法。该系统采用了当今较成熟的传感技术和计算机控制技术，利用多参数来实现对学校教室室内照明的控制。 系统设计包括硬件设计和软件设计两部分。工作时,光信号取样电路采集光照强弱、人体信号采集电路采集室内是否有人、是否为工作时间等信息并将信号送到单片机,单片机根据这些信息通过控制电路对照明设备进行开关操作,从而实现照明控制,以达到节能的目的。

目录 1 引言....................................................................... 1.1 研究背景.............................................................. 1.2 智能照明控制系统的优点................................................. 2 设计部分................................................................... 2.1设计要求............................................................... 2.2系统设计............................................................... 2.3逻辑控制............................................................... 2.4硬件设计............................................................... 2.4.1 系统硬件总述....................................................... 2.4.2 AT89C51单片机介绍................................................. 2.4.3 光照检测电路....................................................... 2.4.4 人体信号采集电路................................................... 2.4.5 比较电路........................................................... 2.4.6 延迟时间选择电路................................................... 2.4.7 输出控制电路....................................................... 3 系统软件设计及实现......................................................... 4 结论...................................................................... 5 评价……………………………………………………………………………………………….. 6 组员分工…………………………………………………………………………………………..

智能家居照明控制系统设计

智能家居照明控制 系统设计 1

本科毕业论文(设计) 题目智能家居照明控制系统设计学院电信学院 专业电子信息工程 班级电子信息工程统本(01)班学号 学生姓名谢国鑫 指导教师田新志 完成日期 5月 西安思源学院教务处制 二〇一六年五月

摘要 人们日常生活照明是必不可少的,随着老百姓生活水平的提高,普通照明达不打那种随心所欲的要求,而且电子的发展,通信和计算机网络技术为智能照明控制系统提供了条件,具有广阔的发展前景。 本课题中所设计的系统中使用CC2530作为无线网络设备, MSP430F2619 微控制器芯片作为处理器,并结合TI公司Z -堆栈协议栈来实现打开和关闭以及控制LED灯泡。本设计在上位机经过节点之间关系的灵活配置进而能达到智能控制。 本设计中的电气系统的自组网功能,用户能够经过路由器到路由器节点控制协调器发送信号任何终端设备,终端接收到命令和PWM信号,实现每个灯导致多级调光和场景模式控制功能,具有一定的实用价值。 关键词: 智能照明系统 ZigBee 无线网络 CC2530

Abstract Lighting is essential to People's Daily life, as people living standard rise, the requirements of general lighting up to don't play that follow one's inclinations, and the development of electronic, communication and computer network technology provides conditions for the intelligent lighting control system, has a broad development prospects. This topic in the design of the system used in CC2530 as wireless network equipment, MSP430F2619 microcontroller chip as the processor, and connecting with the TI company Z - stack protocol stack to achieve open and close and control LED bulbs. This design through the node in the upper machine of the relationship between the flexible configuration which can achieve intelligent control. Electrical system in the design of the ad-hoc network function, the user can control the coordinator to send signals through the router to router nodes any

智能家居安全系统毕业论文

编号： 审定成绩： 重庆邮电大学 毕业设计（论文） 设计（论文）题目：家居物联网安全系统的研究 学院名称： 学生姓名： 专业： 班级： 学号： 指导教师：

答辩组负责人： 填表时间：年月 重庆有电大学教务处制

摘要 物联网正在以超越“爆炸”的速度发展，其对世界的影响也是越来越明显。智能家居是现代家居生活的一种趋势，以至于在第三届中国国际物联网（传感器网络）博览会上，家居智能作为“十二五”规划中工信部主推应用领域之一，家居系统产品或网络家居得以展示，物联网技术在智能家居方面的应用已经初见成效。 随着物联网技术在智能家居系统中的应用不断成熟，考虑到智能家居系统中存在的一些安全问题，例如“如何对住宅环境进行实时监测”，以及现有家居安全系统存在的局限性，一种基于物联网的高度网络化智能家居安防系统被设计出来。该智能家居安防系统是针对对非授权访问进行检测、拦截和报警进行设计。本设计涉及到两个节点（CC2530芯片为主控芯片的开发板），一个用作协调器节点，一个用作终端设备；协调器负责组建网络，并维护网络，与PC电脑相连，终端设备负责控制各个功能模块的正常工作，并把数据传递给协调器节点。另外功能模块主要有温湿度采集模块、烟雾检测模块、继电器模块和人体红外传感模块。 本文主要从理论和原理方面对家居物联网的安全系统进行研究，另外也从硬件方面做了很简易的家居环境安全监测系统。 【关键词】智能家居系统物联网技术家居安防传感器网络

目录 前言 (1) 第一章智能家居 (2) 第一节智能家居的概述 (2) 第二节国内外智能家居的发展状况 (2) 一、国内智能家居的现状 (2) 二、国内的相关政策 (3) 三、国外智能家居的现状 (3) 第三节智能家居中的安全问题 (4) 第四节本章小结 (5) 第二章基于物联网的智能家居系统 (6) 第一节物联网技术 (6) 第二节IEEE 802.5.4/ZigBee无线通信标准 (7) 一、IEEE 802.15.4标准简介 (7) 二、ZigBee标准简介 (8) 第三节家居物联网安全系统的研究 (10) 一、家居物联网系统 (10) 二、系统安全问题的研究 (11) 第四节本章小结 (11) 第三章课题的硬件描述 (12) 第一节设计总框图 (12) 第二节CC2530芯片及最其小系统介绍 (12) 一、CC2530芯片简介 (12) 二、CC2530最小系统组成 (14) 第三节功能模块介绍 (15) 一、温湿度检测模块 (15) 二、烟雾检测模块 (17) 三、人体红外探测模块 (18) 四、光敏传感器模块 (19) 五、显示模块 (20) 六、继电器模块 (22) 第四节本章小结 (23)

基于AT89C52单片机和BIS0001的智能照明控制系统设计

基于AT89C52单片机和BIS0001的智能照明控制系统设计 类别：网文精粹阅读：1013 对一些照明时间较长、照明设备较多的场所(如学校教室、商场等)，其照明系统的使用浪费现象屡见不鲜。由于缺乏科学管理和管理人员的责任心不强，有时在借助外界环境能正常工作和夜晚室内空无一人时，整个房间内也是灯火通明。这样下来，无形中所浪费的电能是非常惊人的。据测算，这种现象的耗电占其单位所有耗电的40％左右。因此，有必要在保证照明质量的前提下，实施照明节能措施。这不仅可以节约能源，而且会产生明显的经济效益。 1系统结构和工作原理 系统结构图如图1所示。本系统主要由光照检测电路、热释电红外线传感器及处理电路、单片机系统及控制电路组成。工作时，光照检测电路和热释电红外线传感器采集光照强弱、室人是否有人等信息送到单片机，单片机根据这些信息通过控制电路对照明设备进行开关操作，从而实现照明控制，以达到节能的目的。

2系统硬件设计 按图1构成的系统硬件电路如图2所示。为了使系统功能更加完善，在该系统中可以增加时间显示电路，用于显示当前的时间。由于该部分硬件与软件均已成熟，在此不做详细介绍。 2.1中心控制模块 目前较为流行的单片机有AVR和51单片机，从系统设计的功能

需求及成本考虑，51单片机性价比更高。AT89C52是拥有2个外部中断、2个16位定时器、2个可编程串行UART的单片机。中心控制模块采用AT89C52单片机已完全满足设计需要，实现整个系统控制。 2.2光照检测电路 如图2所示，当外界环境光照强时，光敏电阻R13阻值较小，则A点电平较低；当外界环境光照弱时，光敏电阻R13阻值较大，则A 点电平较高，将此电平送到单片机，由程序控制是否实现照明。 2.3热释电传感器及处理电路 2.3.1热释电红外线传感器 热释电红外传感器能以非接触形式检测出人体辐射的红外线，并将其转变为电压信号。热释电传感器具有成本低、不需要用红外线或电磁波等发射源、灵敏度高、可流动安装等特点。实际使用时，在热释电传感器前需安装菲涅尔透镜，这样可大大提高接收灵敏度，增加检测距离及范围。实验证明，热释电红外传感器若不加菲涅尔透镜，则其检测距离仅为2 m左右；而配上菲涅尔透镜后，其检测距离可增加到10 m以上。 由于热释电传感器输出的信号变化缓慢、幅值小(小于1 mV)，不能直接作为照明系统的控制信号，因此传感器的输出信号必须经过一个专门的信号处理电路，使得传感器输出信号的不规则波形转变成适

智能家居控制系统终极版

课程论文 智能家居控制系统 摘要 智能家居也称智能住宅聪明家。智能家居是以住宅为平台，它将建筑结构与网络通信、信息家电、设备自动化控制进行综合的系统集成。它利用先进的计算机技术、网络通讯技术、综合布线技术、将与家居生活有关的各种子系统，有机地结合在一起，通过统筹管理，让家居生活更加舒适、安全、有效。与普通家居相比，智能家居不仅具有传统的居住功能，而且提供舒适安全、高品位且宜人的家庭生活空间，还可将原来的被动静止结构转变为具有能动智慧的工具，提供全方位的信息交换功能，帮助家庭与外部保持信息交流畅通，优化人们的生活方式，帮助人们有效安排时间，增强家居生活的安全性，甚至为各种能源费用节约资金。关键词：智能家居计算机技术自动化控制网络通信

目录 1.智能家居控制系统的控制原理 (3) 1.1物联网应用于智能家居 (3) 1.2智能家居控制系统结构 (3) 1.3智能家居主要控制模块的设计方法 (4) 1.3.1无线通讯遥控器模块 (5) 1.3.2可视门禁控制模块 (5) 1.3.3窗帘控制模块 (6) 1.3.4防盗报警模块 (6) 2.使用智能家居控制系统的特点 (7) 2.1家居电器远程控制 (7) 2.2定时控制 (7) 2.3智能照明 (7) 2.4万能遥控集中控制 (8) 2.5网络控制 (8) 2.6家电控制 (8) 3.结束语 (8)

1.智能家居控制系统的控制原理 1.1物联网应用于智能家居 ?物联网就是“物物相连的互联网”。这有两层意思：第一，物联的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络；第二，其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通讯。它通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。物联网应用图见下图1 图1 物联网应用 ?物联网已成为当前世界新一轮经济和科技发展的战略制高点之一，发展物联网对于促进经济发展和社会进步具有重要的现实意义，2011年物联网已经纳入国家《十二五》发展规划中，将来物联网在智能家居方面发展也是一个主流方向。 1.2智能家居控制系统结构 家居系统主要由智能灯光控制、智能家电控制、智能安防报警、智能娱乐系统、可视对讲系统、远程监控系统、远程医疗监护系统等组成，框图如图2和图3所示。

智能照明系统设计方案

智能照明系统 1、概述 办公环境不仅要有足够的工作照明，更应营造一个舒适的视觉环境，减少光污染。现代办公楼的照明已经成为直接影响办公效率的主要因素之一，因此,越来越引起人们的高度重视。做好照明设计，加强照明控制设计，已成为现代智能办公大楼的一个重要内容。据国内外有关资料介绍，办公照明用电量占整幢大楼能耗的约1/3，办公照明的设备费用（包括照明器件和配布线工程费）约占电气工程费用的10%以上，因此选择合理的照明方案，配置先进的控制系统，不仅能大大简化穿管布线的工作量，而且能有效地节约能源，降低用户运行费用，提高大楼管理水准，具有极大的经济意义和社会效益。在一些欧美发达国家，照明系统的智能化控制已成为智能化大楼不可分割的组成部分，而且应用范围越来越广。 智能照明控制系统的技术，随着现代建筑技术的发展而不断更新以适应各种建筑结构布局，不同灯具的选配，实现多样化的控制模式。由于这是一个开放式的系统，采用标准接口可以方便地与其它系统诸如BA、安保、消防等相互连接完成系统集成功能；同时利用系统配备的监控软件，大楼管理工作人员借助“友好”的用户界面，能极其方便地遥控、监控大楼所有控制设备的工作状态。 2、智能照明系统 长期以来智能照明在国内一直受到忽视，绝大多数建筑物仍然沿用传统照明控制方式。部分智能区域照明和定时开关功能，很难实现调光、场景控制等负责多变的功能，澳洲奇胜的C－BUS正是为了满足这些更高的照明需求而开发出来的新一代智能照明控制系统。就照明管理系统而言，它不仅要控制照明光源的发光时间、亮度来配合不同应用场合做出相应的灯光处理，而且还要考虑到管理智能化和操作简单化以及灵活适应未来照明布局和控制方式变更等要求。一个优秀的智能照明系统可以提升照明环境的品质，确保在建筑物里工作和生活群体的舒适和健康。

基于单片机的智能家居控制系统毕业设计

摘要 智能家居作为家庭信息化的实现方式，已经成为社会信息化发展的重要组成部分，物联网因其巨大的应用前景，将是智能家居产业发展过程中一个比较现实的突破口，对智能家居的产业发展具有重大意义。本文基于容易实现，方便操作，贴近使用的设计理念，采用STC89C52单片机为控制核心，为控制终端，并采用包括红外遥控、按键、Web界面等在内的多个控制源来控制家用电器。本文的二至四章描述了整个设计的软、硬件部分的具体实现，第五章是根据设计好的功能搭建了一个具体的环境实例。 关键词：物联网、智能家居、单片机、STC89C52、多源控制

Abstract Smart Home as the implement mode of Family Information has become an important part of the social information development .The networking because of its huge prospect to develop .It will be a real way during the Smart Home`s development .Networking means a lot to the Smart Home .This article base on the design concept of trying to use easiest way to deliver handle and closing to use .We take the STC89C52 as the control core of the design .The relay as the control terminal mean .While we also use the trared remote control key webpage etc to control the home appliances . Two to four chapters of this paper describes the design of software and hardware to achieve the specific. Chapter V is based on features designed to build a specific environment instance. Key word:Networking、Intelligent、Home、Microcontroller、STC89C52、multi-source control

智能照明控制系统的设计

基于单片机实现智能照明控制系统的设计 摘要 随着社会的发展人们对生活质量的要求越来越高，为方便生活人们越来越多的在各个场所引入照明设备，照明在能耗中所占的比例日益增加。为了达到方便生活的目的，这些照明设备有时会彻夜开着，从而造成了大量电力能源的浪费。据统计，在楼宇能量消耗中，仅照明就占33%，因此照明节能日显重要。现在国内外普及使用的节能开关基本有声控型、触摸型、感光型等。这几种开关各有自己的弊端，如声控型不适合环境嘈杂场所、触摸型虽然能自动关闭但不能自动打开、感光型开关在无人期间不能自动关闭……由此研究设计一种既智能又节能的控制系统来替代现有的产品是一件极其有意义的工作。本设计通过AT89C51单片机结合LED显示技术、红外传感技术、光感技术、延时技术、按键采集与处理等技术来实现对照明设备的智能控制。其原理为：1、单片机通过继电器控制照明设备的打开或者关闭。2、单片机通过光照检测电路对照明设备周边亮度进行检测，如果亮度满足生活需要则保持照明设备的关闭状态；如果亮度不够则由单片机同时检测BIS0001芯片是否采集到了人体热释电传感信号。3、如果芯片 BIS0001检测到人体信号，单片机立刻控制照明设备打开；如果该芯片没有检测到人体信号，单片机控制照明设备继续保持关闭状态。4、照明设备打开时，如果某一时刻单片机检测不到人体信号则延时一段时间后关闭，延时期间如果又检测到人体信号则结束延时。5、根据应用场所及使用人群的不同可以通过设置单片机P1.0—P1.4引脚的状态来设置不同的延时时间值。 本设计的程序采用C语言来编写，并且通过单片机仿真软件Proteus对程序进行仿真，大大提高了设计时间和设计的可靠性。 关键词单片机传感器 BIS0001 照明控制节能

智能家居毕业设计

摘要 智能家居系统采用电子传感技术、计算机技术和信息传输技术，对用户提供全方位的服务，同时对住房内情况进行实时监控和管理。它包括家庭内部信息传输系统、家庭报警、显示系统及智能传感/执行设备等几个部分。 本文所做的智能家居控制系统包括室内信息智能监控功能、输入与实时显示功能、智能报警和通讯报警等。本文将整个系统分为主机部分和分机部分，以AT89C51单片机为主控器件，两部分之间通过无线通讯模块进行数据交换。 主机部分是系统的核心部分，通过键盘输入模块对系统温湿度的进行初始化设置，并利用LCD显示模块对室内状况进行实时显示，本部分还具有温湿度控制和煤气阀开关控制的功能，对于异常情况，系统可通过声光报警模块进行报警提示，情形严重的可通过电话拨号模块通知用户、物业或相关部门。 分机部分是系统的监测部分，主要是通过温湿度传感器、气体传感器和烟雾传感器对室内信号进行采集，并通过无线通讯模块PTR8000将信息传送给主机，实现对家居的智能控制。 通过本文的研究，使得整个智能家居控制系统得到了进一步完善！ 关键词：AT89C51；智能控制；传感器；无线通讯

Abstract Intelligent home system uses electronic sensing technology, computer technology and information transfer technology to provide a full range of services, and at the same time to monitor the situation of housing and real-time management. It includes family information transmission systems, home alarm, display system and intelligent sensor / equipment such as the implementation of several parts. The intelligent home control system made in this article including an indoor information intelligent monitoring, input and display real-time, intelligent alarm and communications alarm. It is divided into host part and extension part, and make the AT89C51 single-chip as the main control unit, the two parts exchange data for each other through the wireless communication module. The host part is the core of the system, initialize the temperature and humidity settings through the keyboard input module of the system, and use the LCD display module for the real-time display of indoor situation, this part also have the control functions for temperature, humidity and gas valve switch, for anomalies, the system also can alarm by sound and light alarm module. For the serious situation, the system also can inform the users, property or related sectors by telephone dial-up module. Extension is the monitoring part of the system, it collect the indoor signal through temperature and humidity sensors, gas sensors and smoke sensors, and transport the information to the host through wireless communication module PTR8000 , to achieve Intelligent control of home. Through the study of this article, the entire intelligent home control system has been further improved!

智能家居灯光控制方案

无线Wi-Fi远程LED灯光方案 简介 近年来，智能家居行业火热，许多企业纷纷涉足智能家居领域，从而很多智能家居产品得以问世。由于灯光系统是家庭生活最基本的需求之一，因此智能灯光控制系列产品便成为了智能家居从业者们首选的切入点。而随着科技及生活水平的普遍提高，人们视听体验的水平也呈现出不断上升的趋势。消费者普遍对新奇的灯光控制设备产生兴趣，家中的电灯不仅仅只是照明的设备，人们更多的将智能的元素放入其中，从而智能灯光控制系统成为了一种潮流。所以远嘉科技推出了无线Wi-Fi远程LED灯光方案。 功能 1.具备wifi通讯功能，能够通过家用无线路由器组成的局域网与其他终端设备（室内机，移动终端（IOS,Android））进行通讯，从而可以通过其他终端设备实现对灯光的开，关，调光等控制； 2.基层通讯采用UDP协议，控制协议需要具备安全，可靠，可扩展的特点。Wifi信号符合国家相关行业的技术标准； 3.每一个控制器都具备在系统中唯一识别自己的机制，在有多个控制器共存的系统里，控制器能够被准确，唯一的识别出来； 4.能实现灯光的开关控制，能实现灯光的亮度调节控制； 5.能反馈当前灯光的开关状态，其他控制终端可以得到当前灯光是开，还是关的状态并显示给使用者； 6.对于亮度可调的灯光，当灯光是开的状态的时候，能够得到当前灯光的亮度值，其他控制终端可以得到当前灯光的亮度值并以某种方式显示给使用者；

7.控制器支持场景模式，至少支持32个场景。针对每一种场景，控制器能够记忆每一种场景下用户给本控制器设定的开，关，亮度值等场景参数。当收到控制器的场景切换命令时，控制器能够切换到自己在该场景中所设定的状态； 8.控制器实现7X24小时无故障运行。 APP展示

智能照明控制系统方案设计

灯光控制系统方案

一、系统概述 系统原理概述 系统所有的单元器件（除电源外）均内置微处理器和存储单元，由一对信号线（UTP5）连接成网络。每个单元均设置唯一的单元地址并用软件设定其功能，通过输出单元控制各回路负载。输入单元通过群组地址和输出组件建立对应联系。当有输入时，输入单元将其转变为数字信号在系统总线上广播，所有的输出单元接收并做出判断，控制相应回路输出。 系统通过两根总线连接成网络。总线上不仅为每个组件提供24伏直流电源，还加载了控制信号。通过系统编程使控制开关与输出回路建立逻辑对应关系。 系统元件采用 模块化结构、并已 经有系统化产品、 系统扩展方便。同 时，通过专用接口 元件及软件，可能 直截接入电脑进行实时监控，或接入以太网进行远程实时监控。因此在设计时更加简单、灵活。 系统为分布式控制，模块化结构，可靠性高。任何控制模块均内置CPU，每个输入模块（场景开关、多键开关、红外传感器等）都可直接与输出模块（调光器、输出继电器）通讯（发送指令→接受指令→执行指令），避免了集中式结构中央CPU一旦出现故障造成整个系统瘫痪的弱点。 与BA系统的集成

诺雅照明控制系统是一个开放的系统，通过专用接口软件，可方便地与其他系统连接，如楼宇自控系统、门禁系统、保安监控系统、消防系统等。

系统结构图

二、系统功能和优点 智能照明控制系统在学校应用的功能和优点： 1、实现照明控制智能化 可用手动控制面板，根据一天中的不同时间，不同用途精心地进行灯光的场景预设置，使用时只需调用预先设置好的最佳灯光场景，使人产生新颖的视觉效果。随意改变各区域的光照度。 2、美化环境以达到吸引学生的注意力 好的灯光设计，能营造出一种温馨、舒适的环境，增添其艺术的魅力。良好的环境可以培养学生对其产生更大的兴趣，从而得到更好的学习效果。 利用灯光的颜色、投射方式和不同明暗亮度可创造出立体感、层次感，不同色彩的环境气氛，不仅使学生有个很好的学习环境，而且还可以产生一种艺术欣赏感，对课程产生强烈的研究精神。 3、可观的节能效果 由于智能照明控制系统能够通过合理的管理，根据不同日期、不同时间按照各个功能区域的运行情况预先进行光照度的设置，不需要照明的时候，保证将灯关掉；在大多数情况下很多区域其实不需要把灯全部打开或开到最亮，智能照明控制系统能用最经济的能耗提供最舒适的照明；系统能保证只有当必需的时候才把灯点亮，或达到所要求的亮度，从而大大降低了学校的能耗。 4、延长灯具寿命 灯具损坏的致命原因是电压过高。灯具的工作电压越高，其寿命则成倍降低。反之，灯具工作电压降低则寿命成倍增长。因此，适当降低灯具工作电压是延长灯具寿命的有

(完整版)基于单片机的智能家居控制系统毕业设计

以下文档格式全部为word格式，下载后您可以任意修改编辑。 摘要 智能家居作为家庭信息化的实现方式，已经成为社会信息化发展的重要组成部分，物联网因其巨大的应用前景，将是智能家居产业发展过程中一个比较现实的突破口，对智能家居的产业发展具有重大意义。本文基于容易实现，方便操作，贴近使用的设计理念，采用STC89C52单片机为控制核心，为控制终端，并采用包括红外遥控、按键、Web界面等在内的多个控制源来控制家用电器。本文的二至四章描述了整个设计的软、硬件部分的具体实现，第五章是根据设计好的功能搭建了一个具体的环境实例。关键词：物联网、智能家居、单片机、STC89C52、多源控制

Abstract Smart Home as the implement mode of Family Information important part of the social information development .The networking because of its the design concept of trying to use easiest way to deliver .The relay as the control terminal mean .While we also use the trared remote control key webpage etc to control the of software and features designed to build a specific environment instance. Key word:Networking、Intelligent、Home、Microcontroller、STC89C52、multi-source control

基于PLC的校园照明智能控制系统设计

基于PLC的校园照明智能控制系统设计 ［摘要］目前，大多数校园照明系统仍然使用人工控制，其缺点是控制复杂、修理困难、容易发生误动作。针对这种情况，本设计使用西门子S7-200PLC代替传统的人工控制校园照明系统。采用了PLC智能控制，系统稳定可靠，完全满足学校的照明要求，校园照明系统主要有道路控制输出信号、景观灯输出信号、公共绿地输出信号，根据PLC 控制原理对其进行I/0分配和绘制照明系统流程图及编写校园照明智能控制系统梯形图控制程序。最后经过模拟仿真运行，能够实现当设备发生故障或出现某些不正常运行情况时，由自动控制变换人工控制，在排除故障后再次实现自动控制满足照明智能控制系统的要求。 ［关键词］照明系统；西门子S7-200；输出信号；智能控制 Intelligent Control of Campus Lighting Based on Programmable Logical Controller Electrical Engineering And Automation Specialty* * * Abstract:At present the illumination system of the majority of our campus is still using the traditional manual control system, whose disadvantages are complex control, difficult to repair, prone to malfunction. For this situation, this paper uses the Siemens S7-200 and designs the system to control the campus lighting system instead of traditional artificial control，Programmable Logical Controller intelligent control system was adopted on the new campus, the control system is reliable enough to meet the requirement of campus lighting, The system mainly includes incident the output signal of the road、the decorative lights and the green fields. Which composes the I/0 allocation tables and flowing diagram and the ladder diagram control programs of the illumination system of the campus. Through the simulation, it is able to turn to manual control from the automatic system when the facilities generate the phenomenon of the malfunction and abnormal,the automatic system turn on after people to find and orderly deal with the malfunction ,and fulfills the requirements of the system of the intelligent control. Key words:The illumination system; Siemens S7-200; the output signal; intelligent control

“智能家居智能灯光控制系统”工程软件工程课程设计

软件工程课程设计 智能家居.智能灯光控制系统

目录 1、引言...............................................................................................................................- 4 - 1.1、项目背景......................................................................................................................- 4 - 1.2、项目可行性..................................................................................................................- 4 - 1.3、项目目的及意义..........................................................................................................- 4 - 2、任务概述.......................................................................................................................- 5 - 2.1、系统定义......................................................................................................................- 5 - 2.1.1、自动感知...........................................................................................................- 5 - 2.1.2、智能分析...........................................................................................................- 5 - 2.1.3、智能决策...........................................................................................................- 5 - 2.1.4、远程控制...........................................................................................................- 5 - 2.1.5、电源控制...........................................................................................................- 5 - 2.2、术语定义：..................................................................................................................- 5 - 2.2.1、照明设备单元...................................................................................................- 5 - 2.2.2、光源单元...........................................................................................................- 6 - 2.2.3、照明模式...........................................................................................................- 6 - 2.3、数据描述：..................................................................................................................- 7 - 2.3.1、物理信号...........................................................................................................- 7 - 2.3.2、数字信号...........................................................................................................- 7 - 2.3.3、指令...................................................................................................................- 7 - 2.3.4、数据处理过程...................................................................................................- 7 - 3、需求分析.......................................................................................................................- 8 - 3.1、功能需求......................................................................................................................- 8 - 3.1.1、业务需求...........................................................................................................- 8 - 3.1.2、用户需求...........................................................................................................- 8 - 3.1.3、系统需求...........................................................................................................- 8 - 3.1.4、用例图及说明................................................................................................ - 10 - 3.2、性能需求................................................................................................................... - 12 - 3.2.1、速度................................................................................................................ - 12 - 3.2.2、鲁棒性............................................................................................................ - 12 - 3.2.3、容错性............................................................................................................ - 12 - 3.2.4、界面................................................................................................................ - 12 - 3.3、约束........................................................................................................................... - 14 - 3.3.1、运行环境........................................................................................................ - 14 - 3.3.2、硬件要求........................................................................................................ - 15 - 4、概要设计.................................................................................................................... - 16 - 4.1、系统架构设计........................................................................................................... - 16 - 4.1.1、总体架构........................................................................................................ - 16 - 4.1.2、智能控制.........................................................................................................- 17 - 4.1.3、远程控制：基于B/S结构 .............................................................................- 17 - 4.2、系统需求设计............................................................................................................- 17 - 4.2.1、智能控制设计.................................................................................................- 17 - 4.2.2、远程控制设计................................................................................................ - 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