智慧型家居控制系統課程設計報告

2021-08-04 08:06:24 字數 2089 閱讀 1049

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二○xx年xx月

綜合實訓任務書

智慧型家居控制系統設計

前言當前,隨著科學技術的發展,計算機、嵌入式系統和網路通訊技術逐步深入到各個領域,使得住宅和家用電器裝置網路化和智慧型化,智慧型家居已經開始出現在人們的生活中。智慧型家居控制系統(smarthome control systems,簡稱scs)。它以住宅為平台,家居電器及家電裝置為主要控制物件,利用綜合佈線技術、網路通訊技術、 安全防範技術、自動控制技術、音**技術將家居生活有關的設施進行高效整合,構建高效的住宅設施與家庭日程事務的控制管理系統,提公升家居智慧型、安全、便利、舒適,並實現環保節能的綜合智慧型家居網路控制系統平台。

智慧型家居控制系統是智慧型家居核心,是智慧型家居控制功能實現的基礎。

通過家居智慧型化技術,實現家庭中各種與資訊科技相關的通訊裝置、家用電器和家庭安防裝置網路化,通過嵌入式家庭閘道器連線到乙個家庭智慧型化系統上進行集中或異地的監控和家庭事務管理,並保持這些家庭設施與住宅環境的和諧與協調。家居智慧型化所提供的是乙個家居智慧型化系統的高度安全性、生活舒適性和通訊快捷性的資訊化與自動化居住空間,從而滿足21世紀新秀社會中人們追求的便利和快節奏的工作方式,以及與外部世界保持安全開放的舒適生活環境。本文以智慧型家居廣闊的市場需求為基礎,選取智慧型家居控制系統為研究物件。

1 硬體設計

本系統是典型的嵌入式技術應用於測控系統,以嵌入式為開發平台,系統以32位微控制器lm3s8962為主控制器對各感測器資料進行採集,經過分析後去控制各執行裝置。

硬體電路部分為:微控制器最小系統電路、資料採集電路(光敏電路、溫度感測器、霍爾感測器)、輸出控制電路(繼電器、蜂鳴器、發光二極體)和八位led數碼管顯示組成。lm3s8962布局如圖1-1所示,lm3s8962核心板外圍電路如圖1-2所示。

圖1.1 lm3s8962布局圖

圖1-2 lm3s8962核心板外圍電路

1.1 adc轉換

數模轉換(adc)外設用於將連續的模擬電壓轉換成離散的數字量。stellsrisadc模組的轉換解析度為10位,並最多可支援8個輸入通道以及乙個內部溫度感測器。adc模組含有乙個可程式設計的序列發生器,它可在無需控制器的干擾的情況下對多個模擬輸入進行取樣。

stellaris系列arm整合有乙個10位的adc模組,支援8個輸入通道,以及乙個內部溫度感測器,adc模組含有乙個可程式設計的序列發生器,可在無需控制器干涉的情況下對多個模擬輸入源進行取樣。每個取樣序列隊完全可配置的輸入源、觸發事件、中斷的產生和序列優先順序提供靈活的程式設計。如輸入源和輸入模式,取樣結束時的中斷產生,以及指示序列最後乙個取樣的指示符。

圖1.1-1為adc輸入測試電路示意圖。stellaris系列mcu的adc模組採用模擬電源vdda/gnda供電。

rw1是音訊電位器,輸出電壓在0v~3.3v之間,並帶有手動旋鈕,便於操作。r1和c1組成簡單的rc低通濾波電路,能夠濾除寄生在由rw1產生的模擬訊號上的擾動。

圖1.1-1 a/d轉換電路原理圖

1.2 ssi控制數碼管顯示

ssi模組驅動數碼管顯示,對於texas instruments同步序列幀格式,在傳送每幀之前,每遇到ssiclk的上公升沿開始的序列時鐘週期時,ssifss管腳就跳動一次。在這種幀格式中,ssi和片外從器件在ssiclk的上公升沿驅動各自的輸出資料,並在下降沿鎖存來自另乙個器件的資料。

不同於其它兩種全雙工傳輸的幀格式,在半雙工下工作的microwire格式使用特殊的主-從訊息技術。在該模式中,幀開始時向片外從機傳送8位控制訊息。在傳送過程中,ssi沒有接收到輸入的資料。

在訊息已傳送之後,片外從機對訊息進行解碼,並在8位控制訊息的最後一位也已傳送出去之後等待乙個序列時鐘,之後以請求的資料來響應。返回的資料在長度上可以是4~16位,使得在任何地方整個幀長度為13~25位。圖1.

2-1顯示了一次傳輸的texas instruments同步序列幀格式。

在該模式中,任何時候當ssi空閒時,ssiclk和ssifss被強制為低電平,傳送資料線ssitx為三態。一旦傳送fifo的底部入口包含資料,ssifss變為高電平並持續乙個ssiclk週期。即將傳送的值也從傳送fifo傳輸到傳送邏輯的序列移位暫存器中。

在ssiclk的下乙個上公升沿,4~16位資料幀的msb從ssitx管腳移出。同樣地,接收資料的msb也通過片外序列從器件移到ssirx管腳上。

智慧型家居控制系統的設計與實現

摘要 介紹了以pc 個人計算機 mcu 微控制器at89c52 雙音多頻編譯碼積體電路mt8880c 語音錄放晶元isd4004和無線資料收發晶元nrf401為核心,通過現有的 網路終端或者網際網路網路終端實現遠端控制的智慧型家居系統,給出了該系統的電路原理和辦硬體設計與實現方法。關鍵詞 遠端控制雙...

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