基于电力载波的智能家居控制器设计

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1、4‘夕炎大蜂硕士研究生学位论文基于电力载波的智能家居控制器设计学生姓名程凯鑫学科、专业控制科学与工程研究方向现场总线与自动化导师胡敦利校外导师—北方工业大学研究生院北方工业大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：貂知▲日期：欠年月日学位论文使用授

2、权书学位论文作者完全了解北方工业大学有关保留和使用学位论文的规定，卩：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属北方工业大学。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文（保密的学位论文在解密后适用于本授权书）。口保密论文注释：经本人申请，学校批准，本学位论文定为保密论文，密级：，期限：年，自年月日起至年月日止，解密后适用本授权书。‘保密论文注释：本学位论文不属于保密范围，适用本

3、授权书。本人签名：日期德丨“兄导师签名：日期：本⑶北方工业大学硕士学位论文基于电力载波的智能家居控制器设计摘要智能家居是在互联网技术下物联网化的具体实现。智能家居通过物联网技术将家中各中设备连接成网络，为人们提供更舒适安全的家居生活，同时达到节约能源和绿色环保的效果和目的。随着近几年物联网的飞速发展，智能家居的解决方案也越来越丰富。本文设计了基于电力载波技术结合嵌入式技术的智能家居控制器，釆用美国埃施朗公司的系列神经元芯片作为电力载波通信芯片，采用三星作为主控芯片。重点研宄智能家居系统信息的采集、处理与网络传输的问

4、题。论文的重点在于介绍基于电力载波通信技术的嵌入式智能家居控制器的组成和工作原理。在上嵌入操作系统，编写各种功能任务。采用总线技术，建立网络，实现系统的信息交互，通信介质为电力线，通信方式为电力载波通信。本文的主要工作如下：研宄智能家居控制系统的组成与原理；智能家居控制器的硬件设计，包括主控电路、网络通信电路和电能计量电路的设计；智能家居控制器的软件设计，包括操作系统的移植、应用任务的设计和程序的设计与编写；搭建控制网络，实现数据共享和上位机监控。关键词：智能家居，电力载波，神经元芯片，数据采集，总线北方工业大学硕

5、士学位论文，：，北方工业大学硕士学位论文目录基于电力载波的智能家居控制器设计课题研宄背景概况课题的研宄背景及意义智能家居系统智能家居概述智能家居的功能与组成国内外智能家居的发展智能家居发展趋势电力载波技术助载波技术技术概述网络架构电力线信道协议嵌入式技术嵌入式处理器概述嵌入式操作系统研宄内容及章节安基于电力载波的智能家居控制器的总体设计■分析门禁控制器功能分析家电监测控制器功能分析系统的总体结构硬件餅粉门禁控制器硬件设计家电监测控制器硬件设计软件体设计北方工业大学硕士学位论文程序主控程序本章总结硬件设计设计电力载波

6、通信电路设计芯片智能收发器耦合电路设计串口电路设计核心板电路设计最小系统电源与时钟复位电路接口电路电路电路启动模式选择电路电路串口电路电路电路电路功能电路设计门禁控制器功能电路家电监测功能电路本章小结磁软件册控制器状态机门禁控制器状态机家电监测控制器状态机北方工业大学硕士学位论文争口通信数据帧格式络通信简介晴通信程序郎通信程序操作系统的移植操作系统概述代码结构系统移植任务划分门禁控制器任务划分家电监测控制器任务划分本章总结纖■实现銀硬件调软件测试功能展示结附录附录申请学位期间的研究成果及发表的学术论文致谢北方工业大

7、学硕士学位论文引言随着科学技术的快速发展，世界已经进入信息化世界。人们对家居智能化的要求也越来越高。笔者通过学习研究多种智能家居和智能楼宇解决方案，设计一种基于总线技术的智能家居控制器设计方案。通过实践实验表明，该方案可以应用于中小型智能家居控制网络的建立和控制。在下位机开发过程中，笔者采用以为内核嵌入式控制器，移植：操作系统，完成控制器各功能任务编写，同时预留出方便再次开发函数接口与硬件接口，方便控制器的功能添加。采用总线技术建立网络实现网络通信，组建智能家居控制系统。上位机开发基于上位机组态软件，通过局域网可实

8、现对控制器的远程监测与控制。通过在实验室搭建小型控制系统，证明此方案可以有效的实现门禁控制、电能监测和火灾报警等安防工作。北方工业大学硕士学位论文课题研究背景概况‘课题的研究背景及意义智能家居控制系统旨在为用户提供安全健康、绿色环保、节能高效和快捷舒适的家居环境，用于提高、改善现代人类的生活居住环境。随着人们对居住环境要求的不断提高，智能家居控制系统具有关阔