智能开关(硬件)设计

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1、题目：智能开关(硬件)设计院(系)：光电工程学院专业：光电信息工程班级：班学生：学号：指导教师：2015年6月本科毕业设计(论文)附件题目：智能开关(硬件)设计院(系)：光电工程学院专业：光电信息工程班级：班学生：学号：指导教师：2015年6月目录附件1西安工业大学毕业设计（论文）开题报告附件2西安工业大学毕业设计（论文）开题报告检查表附件3西安工业大学毕业设计（论文）中期报告附件4西安工业大学毕业设计（论文）中期报告检查表附件5西安工业大学毕业设计（论文）指导教师评分表附件6西安工业大学毕业设计（论文）评阅教师评分表附件7西安工业大

2、学毕业设计（论文）答辩暨综合评分表附件1毕业设计(论文)开题报告题目：智能开关（硬件）设计院（系）光电工程学院专业光电信息工程班级姓名董平学号导师陈靖2015年3月10日1.题目背景和国内外研究情况1.1研究背景智能家居又称智能住宅，在国外常用SmartHome表示。智能家居可以定义为一个目标或者一个系统。智能家居一般是以住宅为基础平台，综合建筑装潢、网络通信、信息家电、设备自动化等技术，将系统、结构、服务、管理集成为一体的高效、安全、便利、环保的居住环境。该项技术最早在20世纪80年代兴起于日本和美国等发达国家，而该技术直到20世纪

3、90年代才进入我国，现在特别是美国、日本、韩国这些电子产品先进的国家应用比较普遍，并且非常受欢迎。随着近年我国科技快速发展，特别是住宅产业迅速发展起来，人们对居住环境智能化、舒适程度等要求会越来越高，智能家居在国内也引起越来越多的关注，这给智能家居的发展提供了很大的市场空间。本项目只是智能家居系统的一部分，主要包括针对电饭煲、饮水机、浴室加热器等在无人时若打开会浪费能源也不利于健康，关闭后在主人回家时又不方便，浪费时间及夜间主人对室内各个房间照明灯开关、照明亮度等控制的不方便。1.2国内外发展趋势智能家居在国外已获得长足发展。自世界上

4、第一幢智能建筑于1984年在美国康涅狄格州出现后，美国、加拿大、欧洲、澳大利亚和东南亚等经济比较发达的国家和地区先后提出了各种智能家居方案。目前，智能家居系统已从开始时的以PC为控制中心逐渐转向以嵌入式家庭网关为核心的嵌入式系统领域。在国内开发智能家居的公司中，在家庭内部组网中多采用有线方式（如X-10）,基于无线通信的也多是自己设计的简单协议，并没有采用比较成熟的适用于智能家居的协议。而且都是些简单的多个开关集一体，很少有定时和调控功能。2．本课题研究的主要内容和拟采用的研究方案、研究方法或措施2.1本课题研究内容本项目只是智能家居

5、系统的一部分。主要是针对现一些家电，如电饭煲、饮水机、浴室加热器等设备在无人的状态下无法智能关闭，不仅浪费能源，而且长时间加热的水质也不利于人体健康，而在关闭后，当需要使用时又不能及时供应，浪费时间等和各个环境对照明亮度需求不同等问题，计划用时钟单元和光敏原件来解决以上问题。2.2本课题研究方案本项目的设计方案大体主要包括键盘输入、控制开关、处理器、显示器、存储器和电源等部件。键盘控制主要是用于时间设定、调节和时间定时等输入及手动控制启动、复位、结束等指令。处理器用于接收键盘各指令、存储器之间联系、信号的处理及把指令传输至存储器控、制

6、开关、显示器和指示灯等，依据以上用途我们有msp430、stm32和51单片机等可供选择。指示灯主要用于各个控制开关启动、结束的指示，计划使用LED灯。显示器主要用于定时、调试显示，计划使用LCD。电源接计划使用共阳极+5V。图1硬件结构设计图3.本课题研究的重点及难点，前期已开展工3.1本课题的重点及难点1.合理地选取各个原件，以达到既满足通讯要求又要实现结构简单、成本最小化。2.居家电灯智能亮度控制及电路设计等问题。3.与时间单元和控制单元接口的预留问题。任何一个环节出现问题总的功能就不能实现，所以解决各个单元之间的配合也是本课题

7、的一个难点。4.如何选择合适的器件以及外围电路的设计，难点在于各个模块之间的配合。3.2前期已开展工作1.系统地学习了通信及电路方面的基础知识，对各个原件及电路设计的相关知识进行了详细的复习。2.收集相关文献，对现如今各种主流的采集部分（传感器），处理器部分（单片机），控制部分（开关）别进行了详尽的了解，明白了它们各自使用上的利与弊。3.电路设计方面知识的学习，以及相关软件操作的学习（包括画PCB板软件AltiumDesigner的熟练操作）。4.对常见接口进行了细致学习，并分别做实验加以验证，加深对技术的理解。4.完成本课题的工作方

8、案及进度计划第一至第二周：查阅资料,储备相关知识,写开题报告。第二周：认真准备开题答辩。第四周：系统分析,确立方案。第五周：进行整体设计规划。第六周：针对整体设计所需材料进行筛选。第七周：进行各个模块的设计，并制作具体电