基于TCPIP的家居环境检测和家电控制系统王照dkbo.docx

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1、目录编号 河南机电电高等专专科学校校毕业设计计（论文文）基于TCCP/IIP的家家居环境境检测和和家电控控制系统统系 部: 自动动控制系系 专 业: 计计算机控控制技术术 班 级: 计控控1211班 姓 名: 王 照 学 号: 112144131134 指导老师师: 王 琦 二零一五五年五月月 摘 要家居生活活是人们们日常生生活中很很重要的的一部分分。近几几年，智智能家居居的出现现颠覆了了传统的的住房概概念，给给人们带带来了与与众不同同的家居居体验。通通过智能能家居人人们可以以方便地地控制家家电，同同时又能能获得安安全。它是由由计算机机技术、通通信技术术和自动动化控制制技术综综合运用用的结果果

2、，它的的目的是是致力于于改善传传统的生生活方式式，为人人们提供供一种现现代化、舒舒适、便便捷、智智能化的的生活环环境。在在此之前前已经存存在了一一些不同同类型的的家居控控制系统统，它们们一般都都没有提提供接入入网络的的功能，无无法通过过网络提提供远程程控制的的功能，有有些系统统虽然提提供了远远程控制制的能力力，但它它们大多多是通过过电话或或手机等等设备经经由电话话网或者者移动网网来实现现的，这这样往往往面临着着带宽不不足的问问题，导导致系统统的业务务拓展受受到限制制。考虑虑到近些些年互联联网的迅迅猛发展展，已经经成为全全球应用用范围最最广、使使用用户户最多的的广域网网，并且且网络的的稳定性性、

3、安全全性和网网络带宽宽都有了了长足的的发展，由由互联网网提供的的各种服服务已经经深入到到人们生生活的方方方面面面，因此此将智能能家居系系统同互互联网结结合起来来，为用用户提供供远程控控制服务务，延伸伸智能家家居系统统的使用用空间，已已经成为为智能家家居系统统发展的的一种趋趋势。因此在本本课题中中提出了了一种新新的智能能家居系系统的解解决方案案，在该该方案中中，智能能家居系系统实现现了数据据采集模模块、家家电控制制模块、安安防报警警模块以以及三表表抄送模模块的功功能，各各个功能能模块通通过组网网的方式式连接起起来接入入中央控控制系统统，实现现系统的的集中化化控制，系系统的各各个功能能模块之之间能

4、够够相互通通信，完完成模块块间的协协同工作作、提供供有效的的、智能能化的控控制服务务。在设设计系统统结构时时，采用用B/SS(Brrowsser/Serrverr）的系统统结构，通通过在高高性能的的微处理理器上实实现Weeb服务务器，并并采用LLinuux操作作系统自自带的TTCP/IP协协议栈实实现对上上层协议议的支持持，采用用支持以以太网协协议的网网卡芯片片经RJJ-455接口接接入以太太网，最最后再同同互联网网相连，实实现智能能家居系系统接入入互联网网的功能能，在此此基础上上，利用用CGII(通用用网关接接口)标标准开发发CGII程序实实现动态态网页，并并采用HHTTPP（超文文本传输输

5、协议）协协议完成成客户端端同服务务器之间间应用层层的数据据交互，以以此实现现智能家家居系统统的远程程控制功功能。这这样客户户仅仅使使用一台台联网的的个人计计算机，通通过Weeb浏览览器登录录到嵌入入式Weeb服务务器上，完完成对家家居设备备的监控控和控制制。关键词：智能家家居；TCPP/IPP；远程控控制；环境监监测；IABSTTRACCTHomee liife plaays an impporttantt paart of daiily liffe. In reccentt yeearss, ssmarrt hhomee suubveertss thhe ttradditiionaal hh

6、oussingg coonceept andd brringgs aa diiffeerennt hhoussehoold expperiiencce tto ppeopple. Peeoplle ccan eassilyy coontrrol apppliaancees aand gett a sennse of seccuriity at thee saame timme tthrooughh smmartt hoome. itt iss byy thhe ccompputeer ttechhnollogyy, ccommmuniicattionn teechnnoloogy andd t

7、hhe aautoomattionn coontrrol tecchnoologgy rresuult of thee innteggratted usee. IIt iis ppurpposee iss too immproove thee trradiitioonall waay oof llifee, pprovvidiing peooplee wiith a mmodeern, coomfoortaablee, cconvveniientt, iinteelliigennt hhoussehoold liffe. Jusst llikee beeforre, thiis iis aa

8、diiffeerennt ttypee off hoome conntrool ssysttem, thhey usuuallly ddo nnot havve tto pprovvidee acccesss tto nnetwworkk noot tthrooughh thhe nnetwworkk too prroviide remmotee coontrrol funnctiion, soome sysstemms wwhille pprovvidiing thee abbiliity of remmotee coontrrol, buut ttheyy arre mmosttly th

9、rrouggh tthe phoone or celll pphonne vvia tellephhonee neetwoork equuipmmentt orr moobille nnetwworkk immpleemenntedd too suuch oftten facced witth tthe proobleem oof sshorrtagge oof bbanddwiddth, caausee thhe ssysttem of bussineess devveloopmeent limmiteed. Connsidderiing thee raapidd deevellopmmen

10、tt off Innterrnett inn reecennt yyearrs, it hass beecomme tthe thee woorldds mosst eexteensiive nettworrk oof aappllicaatioon. thee sttabiilitty oof tthe intternnet andd neetwoork banndwiidthh haad ggreaat ddeveeloppmennt, thee Innterrnett prroviide alll kiindss off seerviice of alll asspeccts of pe

11、ooplees livves, soo inntellliggentt hoouseeholld ssysttem commbinned witth tthe Intternnet, too prroviide remmotee coontrrol serrvicce ,exttendd thhe iinteelliigennt hhoussehoold sysstemm, uuse thee sppacee, iit hhas beccomee a devveloopmeent treendiing of inttellligeent houusehholdd syysteem. So ii

12、n tthiss toopicc, wwe pput forrwarrd aa kiind of neww inntellliggentt hoouseeholld ssysttem sollutiionss, IIn tthiss scchemme, inttellligeent houusehholdd syysteem aachiievees ddataa accquiisittionn moodulle, homme aappllianncess coontrrol moddulee, ssecuuritty aalarrm mmoduule andd a coppy oof tthe

13、 funnctiion of thee thhreee taablee moodulles, eaach funnctiion moddulee acccesss tthe cenntraal cconttroll syysteem tthrooughh thhe nnetwworkk coonneectiing, itt reealiize thee ceentrraliizattionn off thhe cconttroll syysteem. eacch ffuncctioon mmoduule of thee syysteem ccan commmunnicaatioon bbetw

14、weenn eaach othher, Itt maakess fuuncttionn moodulle bbetwweenn eaach othherccan worrk ttogeetheer aand prooviddes efffecttivee annd iinteelliigennt cconttroll seerviicess. TThe sysstemm deesiggn sscheeme adooptss thhe BB/S (Brrowsser/Serrverr) ssysttem strructturee, tthe reealiizattionn off thhe ww

15、eb serrverr byy hiigh perrforrmannce of thee miicrooproocesssorr too coomplletee annd uusess thhe LLinuux ooperratiing sysstemm coomess wiith thhe ttcp/ip prootoccol staack to reaalizze tthe suppporrt oof tthe uppper agrreemmentt, tthe Ethhernnet nettworrk ccardd chhip acccesss too Ettherrnett thhro

16、uugh thee RJJ-455 innterrfacce aand finnallly cconnnectted witth tthe Intternnet, soo thhe iinteelliigennt hhoussehoold sysstemm caan aacceess to thee Innterrnett. OOn tthiss baasiss, ddeveeloppmennt CCGI Iproggramm acchieeve dynnamiic wweb pagges thrrouggh tthe CGII sttanddardds.WWeb serrverr usses

17、 HTTTP (hypperttextt trranssferr prrotoocoll) ccompplette ddataa coommuuniccatiion bettweeen tthe cliientt annd sservver apppliccatiion layyer to reaalizze rremoote conntrool ffuncctioon oof iinteelliigennt hhoussehoold sysstemm. SSo ccusttomeers usee onnly a pperssonaal ccompputeer tto llog on to e

18、mbbeddded Webb seerveer tthrooughh thhe WWeb broowseer, it cann coomplletee deetecctioon aand conntrool oof hhousse eequiipmeent.Keywwordds:Smaart homme ;TCPP/IPP ;Thee reemotte cconttroll;Envviroonmeent dettecttionnI目 录录第1章绪绪论11.1 智能家家居系统统研究的的目的和和意义111.2智智能家居居的发展展现状和和趋势221.2.1国内内外研究究现状221.2.2目前前存在的

19、的问题331.2.3未来来的发展展趋势551.3主主要内容容及实现现目标551.3.1 研研究内容容51.3.2实现现目标66第2章系系统的总总体设计计72.1系系统设计计目标和和原则772.2总总体设计计72.2.1远程控控制接口口82.2.2室内控控制接口口92.3自自动化系系统的设设计方案案92.4通通信协议议102.4.1TCPPIP协议议栈1002.4.2传输控控制协议议（TCCP）102.4.3 IPP协议1442.4.4UDP协议1552.4.5UIP协议155第3章硬硬件设计计173.1 主控制制器的设设计1773.1.1芯片的的选择1173.1.2主要电电路的介介绍188第4

20、章软软件设计计2514.1 软件介介绍2554.1.1 STTM322编程工工具2554.1.2 VCC+编编程工具具254.1.3 Alltiuum DDesiingeer软件件254.2 程序设设计2664.2.1主控制制器程序序设计2264.2.2VC+程序序设计2284.2.3 Alltiuum DDesiigneer电路路板设计计29第5章总总结和展展望300参考文献献31致谢322附录A ENCC28JJ60功功能实现现程序333附录B LWIIP协议议移植部部分程序序36I第1章 绪论1.1 智能家家居系统统研究的的目的和和意义随着信息息时代的的到来及及高速发发展，电电子产品品在

21、日常常生活中中的应用用给人们们带来的的便利与与快捷是是有目共共睹的。为为人类开开发更加加舒适便便捷、安安全高效效的产品品成为信信息社会会发展的的强有力力动力。在在公共场场所和工工作环境境的不断断改善下下，家庭庭居住环环境也慢慢慢加入入了生活活品质的的名单。如如今人们们的追求求不再停停留在单单纯的物物质上，对对精神世世界的寻寻求也日日益增加加。对于于住宅，人人们除了了关注房房屋的大大小、外外观、安安全性，还还希望得得到更高高层次的的体验和和享受。例例如，在在看书时时不用起起身就可可以在光光线渐弱弱的时候候打开电电灯等智智能化控控制。在在日常生生活中，偶偶尔也会会发生出出门前忘忘记关闭闭电器的的事

22、情，有有时甚至至发生电电器自燃燃进而引引发火灾灾的突发发状况，不不仅造成成物质上上的损失失，更产产生了心心灵上的的阴影和和伤害。那那么如何何通过不不断发展展的网络络设备和和通讯设设施来实实现家居居智能化化，便成成了当今今科技领领域努力力的方向向。智能能家居，拥拥有家庭庭安全、舒舒适、信信息交互互与通信信的能力力。这些些依赖于于家居智智能管理理系统。通通过网络络技术的的不断发发展，多多功能、智智能化的的家电成成了人们们梦想拥拥有的物物品之一一。随后后，便出出现了智智能冰箱箱、智能能洗衣机机。虽然然各大电电器生产产商也推推出了相相应的产产品，但但在实际际应用中中的效果果差强人人意。这这类智能能家电

23、看看起来功功能丰富富，却相相互分离离开来，并并没有实实现人们们预想的的目标，反反而给人人一种累累赘的感感觉。怎怎么样才才能使独独立的电电器联系系起来成成为一个个网络呢呢？令人欣欣喜的是是，物联联网的出出现为解解决这一一问题提提供了有有效途径径。物联联网是一一个巨大大智能网网络，这这个网络络通过接接入网与与互联网网将各种种信息传传感设备备和系统统结合起起来。其其中的信信息系统统可以是是一维、二二维条形形码设备备，也可可以是射射频识别别系统等等。物联联网的概概念最早早出现于于19991 年年，是由由麻省理理工学院院的一位位教授提提出。在在这之后后，该学学院提出出将“所有事事物都可可以通过过网络互互

24、相联系系”作为物物联网的的基本含含义。简简单来说说，设备备以中介介的作用用联系了了物与物物、人与与物从而而实现物物联网。在在这个概概念的基基础上，将将物联网网应用于于家居设设备中，就就可以通通过网络络设施将将用户和和这些无无法表达达的物体体联系起起来。通通过物联联网实现现对家居居环境的的设置，具具有安全全性高、操操作方便便、准确确高效的的优点。智智能家居居在这样样的背景景下寻到到突破口口，不仅仅掀起社社会的研研究热潮潮，还逐逐步出现现在人们们的生活活中。智智能家居居（Smmartt Hoome）可可以称为为智能住住宅。从从字面上上看，自自然而然然令人联联想到家家庭生活活。那么么“智能”到底要要

25、如何体体现呢？当用户户通过终终端电脑或或手机，可可以随时时随地地地控制家家用电器器或监控控家庭环环境，从从而体验验到安全全放心、舒舒适美好好的家居居生活便便是对“智能”的最佳佳诠释。首首先需要要将控制制因素，如如各类电电器组成成一个内内部网络络，再通通过1河南机电高等专科学校毕业设计论文外部网络络有线线或者无无线与终终端进行行通信，从从而构成成一个完完整的系系统。智智能家居居的出现现，改变变人们的的传统居居住概念念。上班班一族可可以在工工作的时时候时时时监控家家里，不不必担心心住所遭遭遇非法法入侵；回家之之前可以以提前设设置好室室内环境境，到家家后就迅迅速感受受舒适的的生活；冬天的的时候，再再

26、也不用用为哪个个房间的的灯没有有关而悔悔恨不已已。智能能家居不不仅给人人们带来来方便快快捷的家家居体验验，还大大大节约约家庭资资源，与与现今积积极提倡倡的节能能低碳社社会遥相相呼应。总总而言之之，智能能家居的的现实意意义有以以下几点点：（1）方方便快捷捷的家居居体验；（2）安安全的保保障系统统；（3）节节约资源源、低碳碳生活。虽然，现现在智能能家居的的发展脚脚步并不不如人们们事先预预想的那那样迅速速。但眼眼下互联联网、物物联网正正在迅猛猛发展，智智能家居居的发展展也是指指日可待待。在不不久的将将来，普普通住宅宅里也可可以拥有有如此智智能化的的家庭生生活。1.2智智能家居居的发展展现状和和趋势1

27、.2.1国内内外研究究现状外国对智智能家居居的研究究比较早早，从上上个世纪纪 800 年代代开始，至至今已有有30 年历史史。近几几年，这这一领域域发展迅迅猛，各各大国际际公司都都争相提提出相关关方案或或者设计计出具体体产品。德德国易能能森有限限公司（EnOcean）成立于2001 年，由西门子无线无源部门剥离出来。也就是这个公司开发出为客户提供完成的即插即用系统，成为无线能量采集技术的开创者。这个系统通过采集机械能、光能、温度差等能量，并最终转化为电能为无线模块供电。内部包括了无线信号发送器、能量管理器、软件及其开发工具。原始设备商通过ISO/IEC14543-3-10（易能森国际无线通信标

28、准）可以迅速方便地实现定制化的无线无源智能控制系统。目前，通过使用易能森技术，已经拥有超过 1000 种无线能量采集技术产品，它们之间能够互相兼容，且成功地应用于形形色色的建筑中。如今易能森联盟（EnOcean Alliance）在全球已经吸引了超过300家的智能楼宇知名企业。 Whitbread是英国最大的酒店连锁，正在开创一系列新的经济型城市酒店，并将其命名为总理酒店（Premier Inn），将在2014年的伦敦科芬园正式开启。总理酒店作为智能化旅店的代名词，将为客人提供个性化服务，内部配备免费的 WiFi、40 英寸智能电视等智能化设备。客人可以使用智能手机来选择预订和入住、并可在进入

29、房间之前调节好房间的温度、灯光等，同时可以进行餐饮类的预览和预订。该公司预计3 年内在英国开设 5 家智能酒店，并在2018年扩展到40 个地区。提到智能家居，不得不提的是 Honeywell（霍尼韦尔）。称它为智能家居技术的领导者也当之无愧，全球有超过一亿个家庭正在使用它的住宅产品，五百多万栋大型建筑在使用它的楼宇。HRIS-1000系列是该公司近日发布的单户型智能家居产品，进一步推动了智能家居的技术发展和科技创新。这个系列产品主要针对单户型，突破了智能家居只应用于大中型房子的格局。业主可以通过手机、互联网、WiFi等设备设置和控制电动窗帘、空调等家电，并提供电子日历和不同场景。令人瞩目的是

30、，该智能家居系统可以通过节能探测器有效减少损失节约能源。在一定地点的一定时间内，如果没有人在，系统根据设置的阈值来调整或关闭对应电器。具体阈值是业主根据自己的习惯和需要来设定的。当然，霍尼韦尔在这一领域有所建树是合情合理的，但以汽车制造闻名世界的日本本田公司也开始研究智能家居就足够让人们大吃一惊了。目前，本田正在美国加州大学建设第一个零能耗概念的智能家居。该项目正在紧锣密鼓地进行着，多采用环保技术，如以太阳能及再生电池等可再生能源作为部分家用电器的电源。与传统的家庭消耗来比较，新的环保科技技术将为大众节约近一半的资源，大大提高了能源的利用率。这所房子在采暖，通风和空调方面将采用高效率的 HVA

31、C，而由加州大学戴维斯分校将完成照明系统设计。本田公司已与松下、西门子等公司成为合作伙伴，致力于建设下一代的绿色节能家庭，并在2020年实现零能耗状态的目标。除此之外，全球最大的搜索引擎公司谷歌（Google）以及引领创新的苹果（Apple）公司也先后开始有关智能家居的计划。同样在国内，智能家居的发展也风生水起。自从国家十二五规划中对物联网重点发展领域的出台，公告中明确提出了智能家居作为9 个重点物联网领域之一后，这一趋势更是势不可挡，但主要还是集中在发展较好的城市。现如今，研究制作智能家居的大大小小公司数不胜数。就连刚在国内手机市场获取一定关注的小米也在 2013的夏天，高调推出智能家居控制

32、中心项目，在微博中引起一阵轰动。而其中资历老、产品丰富的就要算海尔了。2013年7月的中国国际消费电子博览会上，海尔凭借人性化的服务、超前的设计理念斩获创新奖。海尔U-home是海尔集团推出了将有线和无线网络结合起来的智能家居方案，通过传感设备把所有设备连接成一个网络，实现物与物之间的相连。该产品实现了物联网3G 产品、安防监控、数字信息共享的家居系统。目前，该产品已经应用于青岛市黄岛开发区的“山海湾”小区，反应良好。除了海尔，国内还有一些优秀的智能家居公司，如北京的中讯威易。1.2.2目前存存在的问问题综上，不不难得知知智能家家居这个个行业的的发展时时间已经经不短，单单单在国国内的发发展已经

33、经有十几几年。这这对日新新月异的的信息社社会来说说，足够够进行几几次的技技术革命命。但回回头看看看，智能能家居的的发展并并不如人人们的预预期那样样迅速和和完善。原原因在于于现如今今的智能能家居行行业的发发展存在在依然存存在不少少问题。（1）价价格：这这个问题题是自智智能家居居发展以以来人们们最关心心也最贴贴近生活活的一个个因素。即即使这样样，价格格问题依依然没有有得到彻彻底解决决。来自自欧美国国家的高高端产品品，在功功能上完完全能够够满足大大众的要要求，产产品质量量也有保保证，唯唯独价格格让人望望而却步步。当然然，相对对于一开开始的天天文数字字，如今今的价格格似乎越越来越贴贴近民心心，特别别是

34、一些些刚刚兴兴起的国国内品牌牌。先不不论这些些产品的的功能如如何，就就单从“价格优优势”上来说说，也只只能相对对而言。比比如一个个简单的的智能插插座大概概上百元元，看起起来确实实不贵。但但对于一一个三室室一厅的的房子来来说，至至少需要要四五个个，再加加上其他他一些设设备，很很容易就就变成上上千元。这这对于普普通的工工薪家庭庭来说，大大大小小小也是一一笔费用用。更何何况后期期还需要要进行维维护、更更新等工工作，也也需要一一定的费费用。（2）标标准：各各行各业业都会有有大大小小小的标标准，它它不仅给给生产厂厂家提供供准则，也也为消费费者准备备了一把把量尺。对对于智能能家居这这个行业业，它不不是没有

35、有标准，而而是没有有统一标标准。国国际上，现现场总线线标准有有：CAAN、XX10、LLonWWorkks等数数百种标标准；无无线通信信技术有有：8002.111b、8802.11gg、8002.111n等等标准。在在国内，有有海尔公公司的“e家佳联联盟”、中国国通信标标准化协协会发布布的基基于共用用电信网网的宽带带用户网网络技术术总体要要求、国国家建设设部制定定的建建筑及居居住区数数字化技技术应用用系列列标准等等。光是是这些绕绕口的名名字就足足以让业业外人士士眼花缭缭乱。智智能家居居不仅使使用到网网络通信信知识，还还涉及到到自动控控制、综综合布线线、安全全防范等等多个领领域，它它必须采采用不

36、同同领域的的标准。现现在市面面上的智智能家居居产品也也是五花花八门，即即使是同同一公司司的同一一系列产产品，有有时也很很难做到到绝对的的兼容。（3）性性能：房房子一直直是国内内人民的的一个追追求，近近几年房房地产的的发展，使使得智能能家居企企业如雨雨后春笋笋般涌现现出来，产产品更是是丰富多多样。国国内的不不少企业业也是下下足了血血本将产产品宣传传地天花花乱坠，但但真正到到了消费费者的手手中，却却是天上上地下。首首先，出出于企业业的责任任，应该该以最真真诚的态态度面对对消费者者；其次次，企业业应该从从市场需需求来设设计适合合一定人人群的产产品，这这样才不不至于失失去大众众对这个个新兴产产业的兴兴

37、趣和信信心。特特别对于于一个价价格不低低的产品品，如果果得到的的功能不不如预期期将会打打击人们们的购买买欲。同同时，国国内的企企业也可可以多借借鉴一些些国际品品牌，学学习他们们人性化化的设计计理念和和缜密的的设计思思维。（4）服服务：智智能家居居也算是是一种特特殊的行行业，它它不像食食物、生生活用品品等，可可以直接接使用。在在前期，需需要工作作人员进进行安装装，有些些产品还还需要对对房子进进行重新新布线；在后期期，需要要进行产产品维护护。这就就要求这这个产业业需要形形成完善善的售前前-销售-售后服服务链。从从目前的的市场来来看，人人们在产产品出了了问题的的时候，总总是不知知道或者者找到可可以处

38、理理的人，很很多人在在最后选选择放弃弃这样高高端的“科技产产品”。1.2.3未来来的发展展趋势智能家居居这个行行业依然然存在一一些问题题需要解解决。但但在科学学技术高高速发展展的大环环境下，智智能家居居也会朝朝着越来来越好的的方向发发展，主主要的发发展趋势势有以下下几个方方面（1）低低成本。智智能家居居还做不不到普及及，最大大的原因因就是成成本问题题。随着着电子元元器件的的不断更更新、改改进，未未来的低低成本产产品也是是必然的的趋势；（2）标标准化。无无规矩不不成方圆圆，没有有一个统统一业内内标准的的支持，智智能家居居的发展展终究会会受到阻阻碍。建建立统一一的标准准，有利利于新产产品在旧旧版本

39、的的基础上上进行下下一步改改进，形形成良性性的发展展过程。（3）稳稳定化。稳稳不稳定定是客户户使用产产品最直直观的感感受。如如果一个个产品花花费大把把时间安安装完成成，但在在使用的的第二天天就出现现奇奇怪怪怪的问问题，这这样的体体验是任任何人都都不想要要的。人人们安装装智能家家居的目目的就是是期望能能够享受受到舒适适安逸的的家庭生生活，稳稳定的系系统也会会成为这这个行业业努力发发展的目目标。（4）低低碳化。环环境保护护已经成成为当今今最热门门的国际际话题，全全球性的的气候变变化也让让人们开开始反思思发展与与环境这这道选择择题。低低碳环保保的产品品是未来来的主旋旋律，包包括智能能家居这这个新的的

40、领域。（5）服服务完善善化。要要想智能能家居行行业能够够持续稳稳定地发发展，就就必须建建立完善善的服务务体系为为客户提提供强有有力的技技术支持持。智能能家居一一方面是是追求高高品质生生活的期期望，另另一方面面是人们们对智能能生活向向往的具具体提现现。这种种愿望将将会促使使智能家家居往更更安全、更更舒适、更更便利的的方向发发展。未未来的智智能家居居能够完完美地把把安全防防范、环环境监测测、娱乐乐措施这这些点点点滴滴融融入到家家庭生活活中，让让人们的的居家生生活得到到根本地地改善。1.3主主要内容容及实现现目标1.3.1 研究究内容一个完整整的智能能家居控控制系统统的解决决方案，需需要研究究和解决

41、决的内容容主要包包含以下下几个方方面：（1）如如何实现现控制系系统的功功能：包包括系统统的初始始化，对对子系统统的调度度和管理理，用户户管理，数数据的接接受发送送及处理理。（2）如如何实现现自动化化系统的的功能：包括对对非法入入侵的报报警，对对温度湿湿度等物物理量的的采集，对对空调、灯灯光等家家电设备备的控制制，对煤煤气泄漏漏的探测测，以及及三表抄抄送功能能的实现现。（3）如如何实现现智能家家居系统统接入互互联网：包括采采用什么么样的方方式接入入网络，该该方式的的实现方方法，需需要支持持哪些网网络协议议，协议议的工作作原理等等问题。（4）如如何实现现客户终终端对远远程系统统设备的的访问和和控制

42、功功能:包括系系统参数数的设置置，控制制传感器器进行温温度湿度度的采集集，打开开或关闭闭空调灯灯光等电电器，读读取水电电气表的的数据。（5）客客户终端端的设计计，由于于系统内内嵌Weeb服务务器，所以采采用网页页浏览器器来作为为系统的的客户端端，不用用单独的的开发客客户端的的应用程程序。1.3.2实现现目标智能家居居控制系系统能够够接入网网络，对对控制系系统进行行远程访访问，并并且可以以通过对对图形界界面参数数的配置置，实现现对家电电设备的的实时监监控和控控制。（1）安安防系统统：红外外探测器器能够检检测到非非法入侵侵，启动动报警器器发出报报警信号号；煤气气探测器器可以探探测到煤煤气泄漏漏的异

43、常常，进而而启动报报警器。（2）三三表抄送送系统：能够定定制时间间采集三三表的数数据、也也可以采采用事件件触发的的方式随随时对三三表数据据进行采采集，并并且具有有存储的的功能，方方便查询询。（3）家家电控制制系统：完成温温度湿度度数据采采集，根根据室内内环境的的变化自自动调整整空调、照照明灯具具和电动动窗帘的的状态。（4）智智能家居居系统能能够接入入互联网网络，客客户可以以在任何何一台联联网的计计算机上上通过网网络浏览览器访问问系统，设设置室内内温度湿湿度，查查看空调调电灯等等电器的的工作状状态并进进行控制制，浏览览系统日日志，查查询有无无报警信信息，对对系统实实现远程程控制的的功能。第2章

44、系统的的总体设设计本论文主主要是根根据国内内市场需需要,设设计一套套廉价实实用的智智能家居居控制系系统。因因此在开开发设计计之前,必须明明确系统统设计的的目标和和原则,需要釆釆用哪些些成熟的的技术,以及这这些技术术各自的的特点。只只有这样样才能良良好顺利利的完成成系统应应用设计计。2.1系系统设计计目标和和原则在进行系系统设计计前,需需要对整整体的设设计流程程有合理理科学的的规划才才能起到到事倍工工半的效效果。通通过分析析对国内内外市场场上已有有的智能能家居系系统的服服务对象象、功能能对比,寻找市市场的空空白。本本课题的的设计目目的是设设计完成成一套适适合普通通收入居居民生活活所需的的智能家家

45、居系统统。因此此在设计计的时候候需要遵遵守以下下的规则则:（1）简简单方便便由于现在在市面上上大多数数的智能能家居系系统主要要定位于于高收入入者、公公司高层层管理人人员者的的住宅控控制系统统,方便便金领的的生活和和工作。所所以对于于目前大大多数普普通家庭庭日常生生活而言言很多功功能并不不实用,操作的的界面也也过于花花哨,并并不方便便普通家家庭的生生活需求求。因此此简单方方便实用用是本系系统的主主要原则则。（2）价价格便宜宜智能化居居家产品品发展了了 100多年,在我国国使用率率并不高高,其中中很重要要的原因因是价格格过于昂昂贵,并并不是普普通家庭庭所能够够消费的的起。要要做到价价格实惠惠,必须

46、须在满足足普通家家庭生活活所需的的功能外外,去掉掉多余的的功能,减少研研发成本本。在器器件选择择上选用用便宜,技术成成熟,方方便开发发的模块块。选择择高性价价比芯片片和开源源的软件件。（3）维维护方便便维护方便便就是要要求用户户在使用用过程中中不用太太多的维维护,可可扩展性性强。在在用户需需要新的的功能时时,方便便进行日日后的优优化升级级。所以以在设计计系统的的时候设设计的功功能模块块尽量进进行模块块化设计计,在系系统部件件故障需需要维修修时,方方便维护护。（4）可可靠性强强一个成熟熟优秀的的系统必必须具有有良好的的可靠性性,本论论文所设设计的系系统也必必须满足足这个客客观规律律。开发发系统时

47、时就必须须结构合合理,稳稳定可靠靠软硬件件资源,各个环环节使用用成熟的的技术。2.2总总体设计计本系统是是以基于于Corrtexx-M33为内核核的STTM322微处理理器为嵌嵌入式控控制器的的核心CCPU,通信协协议选择择TCPP/IPP协议族族中的uuip协协议,上上位机采采用VCC+实实行监控控,以此此组建本本论文家家居控制制系统的的控制中中心,向向外部的的设备模模块收发发信号来来控制实实际的外外围设备备,从而而实现家家电控制制和对室室内环境境的监测测。系统统的结构构原理图图如下:图2-11智能家家居系统统结构框框图本系统采采用基于于CMOOS摄像像头的异异常监测测模块对对室内重重点的环环境进行行监控,将拍摄摄到的图图片通过过图像的的压缩模模块和存存储模块块,将图片片以JPPEG的的格式通通过串口口一传送送到STTM322F1003处理理器。处处理器可可以通过过串口二二直接将将图片通通过GPPRS模模块传送送给远程程控制端端的手机机或者PPDA。同同时,处理器器也可以以对CMMOS摄摄像头所所传送的的图片进进行运算算分析后后,使用环环境异常常监测算算法对所所监测的的室