高端小区的智能家居系统的研究与实现

论文摘要

本文通过研究国内外智能家居系统的发展现状,详细分析论述了系统的基本构成,并对现有智能家居的解决方案进行了细致阐述和讨论。通过对不同技术方案的优缺点的分析比较,结合我国的实际情况,基于智能家居的以人为本的原则,设计实现了集散式智能家居系统方案,并在国内某些工程有所体现。现有智能家居系统多是以单项功能为主,辅助带有少数相关功能,根本无法真正体现智能家居的优越性,更不能有效地协助生活。本文针对智能家居面对的这样复杂环境要实现真正的智能化,设计采用ATmega8单片机为控制核心,应用现有的计算机技术融合传感变送技术、将现场总线技术结合建筑技术、机械设计技术,形成一个智能网络系统,实现了对住宅室内环境参数和家用电器的实时监控及室内相关装置的智能化管理。文中的集散式智能家居系统方案采用组网简便的RS-485的通信协议,运用多机通信技术实现了虚拟主机与各个分机的信息交换,克服了依靠主机导致系统可靠性差的问题,保证整个系统运行的灵活稳定。系统通过设计专用家居总线,来有效的实现了住宅信息的共享和设备的控制。另外,本文还设计了几个特色功能装置,如节水装置可以回收中水;温水保持装置可以保证人在室内时随时供应热水;温湿度系统能保证室内的舒适度;室内生态系统能够保障植物的生长环境,并可调节产生氧气的利用和二氧化碳的隔离排放;安全防盗系统能够保障无需人为设置而自动识别并自动设置解防或设防;其他人性化的功能如换气消毒、住宅节能、网络音响、电话铃声都显示了该系统与众不同的智能化特色,充分体现了系统的安全、舒适、节能、环保生态效果,较为完整的展现了智能家居的本质特征。该系统具有通信灵活可靠,操作简单,性价比高,易于维护等特点,具有很高的推广价值。最后,论文还结合试验论述了智能家居的组建步骤和设计原则,论证了该行业的发展现状和应用前景,着重对“以人为本”的设计原则进行了阐述和倡导。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.2 研究意义
• 1.3 研究目标
• 1.4 智能家居与智能建筑的关系
• 1.5 本文的特色
• 1.6 本文的实际工作
• 2 智能家居系统概述
• 2.1 智能家居概述
• 2.1.1 智能家居的相关概念
• 2.1.2 智能家居的发展现状
• 2.1.3 智能家居的功能
• 2.1.4 智能家居的设计的原则
• 2.2 智能家居系统产品的国内外发展现状
• 2.2.1 国外产品的特点
• 2.2.2 国内常见智能家居系统的技术特征
• 2.3 控制技术
• 2.3.1 智能家居平台系统的技术特点
• 2.3.2 智能家居平台系统的技术发展趋势
• 2.3.3 智能模块
• 2.4 通信技术
• 2.4.1 以双纹线为基础的家居控制总线
• 2.4.2 无线通信技术
• 2.4.3 电力载波通信技术
• 2.5 节能技术
• 2.6 智能家居发展的影响因素
• 2.7 如何促进的智能家居发展
• 2.8 本章小结
• 3、智能家居工程试验的概述
• 3.1 智能家居系统的设计概述
• 3.1.1 系统设计原则
• 3.1.2 设计步骤
• 3.2 智能家居工程的设计原则
• 3.2.1 需求分析
• 3.2.2 技术分析
• 3.3 智能家居系统的结构设计
• 3.3.1 系统构建思路
• 3.3.2 系统构建模块
• 3.3.3 系统通信方式
• 3.4 系统软件设计
• 3.4.1 下位机程序的编制
• 3.4.2 上位机操作系统及其远程访问程序的编制
• 3.5 具体功能装置的设计
• 3.6 智能家居系统的功能
• 3.6.1 智能家居工程的功能介绍
• 3.6.2 系统功能评价
• 3.7 本章小结
• 4 智能家居工程的系统硬件开发
• 4.1 ATMEGA8选型
• 4.1.1 ATmega8的主要特点
• 4.1.2 ATmega8单片机封装形式的选取
• 4.1.3 ATmega8的程序烧录
• 4.1.4 ATmega8的软件编程
• 4.2 RS-485总线
• 4.2.1 RS-485总线的信号传输方式
• 4.2.2 RS-485总线型多站点结构设计
• 4.2.3 RS-485总线网络协议
• 4.2.4 RS-485总线驱动器
• 4.3 红外遥控
• 4.4 系统模块的硬件开发
• 4.4.1 环境监测分机模块
• 4.4.2 控制主机模块
• 4.4.3 污水回用系统模块
• 4.4.4 温水供应系统模块
• 4.5 本章小结
• 5 结论
• 参考文献
• 致谢
• 学位论文评阅及答辩情况表