基于多机通信的智能学生公寓系统设计

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1、基于多机通信的智能学生公寓系统设计　　中图分类号：TP368文献标识码：A：1009-3044（2016）15-0109-03　　Abstract：Fortheintelligentmanagementofcollegestudentapartments，designedonthebasisofstudents'self-managementofentranceguard，guardagainsttheft，firepreventionandpo，thispaperdiscussesindetailtheandconstructionofvariousfunction

2、almodules，andgivestheblockdiagramandpartofhardulationexperimentonthesystem，theresultisgood.Thesystemcaneffectivelysolvetheproblemofstudentapartmentsuchasenergysaving，security，realizetheintelligentmanagement.　　Keyent；intelligentcontrol；microputer；sensor；simulation　　随着我国高等教育事业的发展，大学生人数不断增

3、加，导致高校后勤对学生公寓的管理工作量大大增加，同时在管理过程中也存在很多困难，比如针对火灾预防、节电节能和盗窃预防等问题，管理实时参与度很低，且高校后勤管理发展相对较慢。为了更好、更方便地管理学生公寓和加强学生自我管理能力，提高高校后勤管理水平，本文设计了一种基于单片机控制的智能学生公寓系统，通过各模块的控制，可以有效地降低问题发生的概率。本系统可以使得学生的生活更安全和方便，能降低很多安全隐患发生的可能性和及时做出预警，对加强学生的生活安全有很重要的意义，也是对未来智能学生公寓的管理发展做铺垫。同时本系统有可靠性高、成本低且易于安装的特点，有很强的实用性。　　目前

4、智能公寓、物联网技术等都刚刚发展，处于起步阶段，技术尚不是很成熟，但也已经取得了很多成果。在未来，智能公寓等智能化生活方式将会迅速发展，最终将会进入到我们的学习生活中。因此研究对学生公寓的智能化设计是必要的，也会是一种发展趋势，也是对未来更全面、更广泛的智能生活设计的实践。　　1系统设计概述　　整个系统以计算机作为总控制台，以单片机作为各子系统的控制中心，以实现全面、有效、方便地控制。针对各个方面的需要，分别设计出其对应的功能模块，使得控制能互不干扰，并行工作，对提高系统的稳定性和容错能力有很大的作用。计算机用来统筹管理和协调各子系统的工作，能对问题的发生做出预先判断

5、，并给出合适的处理意见和做出正确的处理行为。　　本系统主要有如下几个子系统组成：门禁子系统、火灾预防子系统、防盗子系统和节电控电子系统。各子系统分工协作，实时与主机通信，以提供实时监控和保护。　　本系统是由计算机与多片单片机组成的主从机控制系统，以实现计算机与单片机之间的串行通信。由于单片机与计算机串口的电平属性不同，在通信之前要对计算机串口电平进行转换，在此之前，需要选择通信方式。　　目前有两种常用的串行通信方式RS232和RS485，由于RS232不能使用双端信号，因此要求使用较高的输出电压，易受到干扰，而且其传输距离较短，而RS485通信信号传输是使用两根线之间

6、的电压表示逻辑1和0的，接受和发送仅需要两根线就能完成传输，且由于传输线采用了差动信道，所以它的抗干扰性能较好，传输距离长，可满足一般学生公寓需求，另外它的传输速度较快，综合考虑本系统采用RS485总线方式。[1]　　由于计算机串行接口为RS232电平，需要使用RS232/RS485标准转换芯片转换成RS485接口，单片机串行接口为TTL电平，需要使用MAX485芯片转换成RS485接口，之后才能保证正常通信。系统结构图如下图1所示。　　当主从机通信时，首先设置从单片机的串行接口与主机串行接口的参数保持一致，如数据格式、通信波特率等。本系统的每片从单片机都有一个独立的

7、地址编号，并通过寄存器设置成接收地址。本系统中通信协议有三种帧格式：呼叫帧、应答帧和数据帧，呼叫帧由主机发出，应答帧只能由从单片机发出。当从单片机收到呼叫帧后，把本机地址和当前状态返回给主机进行比对，判断是否一致。若与主机发送地址相符，则发送应答帧，进入通信状态，其他与主机所发地址不相符的从单片机则保持继续监听状态，主从机均以中断方式进行通信。若从单片机需要发送数据到主机，则必须先等待主机遍历各从单片机后，才可以提出请求。具体通信过程流程图如图2所示。　　本系统通过主机的控制，方便了对各个子系统的管理，有利于节约时间和提高管理效率。　　2子系统结构设