本文關鍵詞：基于電力線載波的智能家居系統(tǒng)研制，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：智能家居是在互聯(lián)網(wǎng)技術基礎上物聯(lián)網(wǎng)化的具體實現(xiàn)。諸如嵌入式技術、通信技術、傳感技術以及數(shù)字信號處理技術等均在智能家居系統(tǒng)中有所應用,可以將各式各樣的智能設備組成一個智能家居網(wǎng)絡。這樣,用戶就能體驗到溫馨安全的家居生活。在物聯(lián)網(wǎng)技術高速進步的背景下,智能家居已成為了一個快速發(fā)展的領域。當前有兩種比較常見的組建家居內(nèi)部網(wǎng)絡的方式：一由雙絞線、同軸電纜、電話線以及電力線構成的有線傳輸方式；二由WIFI、藍牙、GSM以及Zigbee等構成的無線傳輸方式。但是傳統(tǒng)的有線方式,都必須重新布線以用來傳輸控制信號,布線工作的工程繁瑣復雜,成本會大幅提高；無線方式雖然不需要重新布線并且本身具有很強的靈活性以及移動性,但是家居中的各種設施和建筑物阻礙了整個信號的傳輸；另外無線電波自身廣播范圍內(nèi)的所有信號在實際上是很容易被監(jiān)聽到的,會帶來用戶通信信息的泄露。針對上面的問題,本文設計了基于電力載波的智能家居系統(tǒng),系統(tǒng)結合嵌入式技術和電力線載波的技術。論文首先闡述了幾種不同的電力線載波技術,如跳頻技術、混沌技術、擴頻技術以及正交頻分復用技術等,從原理角度出發(fā)作了介紹,并對具有選擇性衰落特征的多勁載波信道,從多勁衰減模型以及FIR濾波器模型兩個方向進行了仿真；然后,設計了基于低壓電力載波通信的智能家居系統(tǒng),以芯片S3C2400作為主處理器,完成主控電路以及通訊電路的設計,實現(xiàn)主操作系統(tǒng)μC/OS-Ⅱ的移植,并編寫了相關的功能程序。系統(tǒng)能夠完成內(nèi)部家居智能化操作,實現(xiàn)門禁管理和安防的功能；進行家庭內(nèi)部電能閾值的設置以及相應電能的監(jiān)測和報警電路的觸發(fā)；家庭內(nèi)部照明燈的智能化開關操作；家庭窗戶的雨水閾值的設置和對電機的操作去改變窗戶狀態(tài)；完成了用戶在外部通過手機實現(xiàn)對家居網(wǎng)絡的智能化監(jiān)控和操作。
【關鍵詞】：電力載波通信 ARM 智能家居
【學位授予單位】：安徽理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TU855;TN913.6
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-12
• 1 緒論12-18
• 1.1 研究背景及意義12
• 1.2 課題研究現(xiàn)狀12-15
• 1.2.1 智能家居的國外研究現(xiàn)狀13-14
• 1.2.2 智能家居的國內(nèi)研究現(xiàn)狀14-15
• 1.3 課題的研究內(nèi)容15-18
• 2 智能家居系統(tǒng)相關技術分析18-26
• 2.1 電力載波通信原理及其特點18-19
• 2.2 電力載波通信實現(xiàn)技術19-22
• 2.2.1 跳頻技術19
• 2.2.2 混沌技術19-20
• 2.2.3 擴頻通信技術20-21
• 2.2.4 正交頻分復用技術21-22
• 2.2.5 幾種技術的對比與選擇22
• 2.3 低電壓載波通信信道的建模及仿真22-25
• 2.4 本章小結25-26
• 3 智能家居系統(tǒng)的硬件設計26-42
• 3.1 系統(tǒng)的總體結構26
• 3.2 電源設計26-27
• 3.3 ARM核心板電路設計27-31
• 3.3.1 ARM最小系統(tǒng)28-30
• 3.3.2 USB電路30
• 3.3.3 EEPROM電路30-31
• 3.3.4 晶振電路設計31
• 3.4 電力載波通信電路設計31-33
• 3.4.1 電力線收發(fā)器32-33
• 3.4.2 隔離耦合電路設計33
• 3.5 GPRS無線通信模塊設計33-34
• 3.6 門禁報警電路設計34-35
• 3.7 燈光控制電路設計35-36
• 3.8 智能電度表設計36-38
• 3.9 窗戶模塊電路設計38-40
• 3.10 本章小結40-42
• 4 智能家居系統(tǒng)的軟件設計42-50
• 4.1 系統(tǒng)流程圖42
• 4.2 μC/OS-Ⅱ操作系統(tǒng)的移植42-44
• 4.2.1 μC/OS-Ⅱ任務管理43
• 4.2.2 μC/OS-Ⅱ系統(tǒng)移植43-44
• 4.3 門禁安防模塊流程圖44-46
• 4.4 燈控模塊流程圖46-47
• 4.5 電能監(jiān)測流程圖47-48
• 4.6 窗戶模塊流程圖48
• 4.7 本章小結48-50
• 5 智能家居系統(tǒng)的測試50-54
• 5.1 系統(tǒng)調(diào)試50
• 5.2 系統(tǒng)實現(xiàn)50-53
• 5.3 系統(tǒng)驗證53
• 5.4 本章小結53-54
• 6 總結與展望54-56
• 6.1 總結54
• 6.2 展望54-56
• 參考文獻56-60
• 致謝60-62
• 作者簡介及讀研期間主要科研成果62

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本文編號：324455