基于arm单片机的住宅监控系统设计(编辑修改稿)

基于arm单片机的住宅监控系统设计(编辑修改稿)内容摘要：

化及开放性的要求。 从设计思想和技术角度分析 ,国内厂家主要有二个方向 :一是基于 PC 平台的家庭安防系统 ,以联想集团的家居安防系统为代表。 二是基于嵌入式平台的家居安防系统 ,嵌入式系统以其成熟的技术优势、低廉的价格成为近年研究的热点。 嵌入式技术在信息家电中的应用 ,已成为最大的研究领域 ,冰箱、空调等的网络化、智能化将引领人们的生活步入一个崭新的空间。 在国内从事生产智能化家居的企业中 ,由近几年从安防产品转移过来的中小企业占多数 ,国内一些传统家电业的巨头如海尔、创维、 TCL、科龙、海信等也开始进入智能化家居产业市场 ,并将嵌入式技术在智能家居技术中厂 `泛应用 ，而其他公司，像联想、 360、小米 等，也都纷纷开始了自己关于智能家居及其相关的各种智能产品的研究， 相比于大部分做智能家居公司采用国外的技术和产品来说，在我国尚未形成一定的国家标准的情况下，这些公司大胆的推出了自己的产品： （ 1） 小米智能家 庭 作为近几年兴起的小米公司，企业在致力于发展手机的同时，也以手机为依托走上了智能家居的道路，它的理念 “就是简单，迄今为止最便捷的智能家庭 APP ”，其产品：小米智能摄像机智能插座，电灯，遥控器等。 致简连接，轻松易用，可以支持多种品牌路由器，多种 wifi类型，跨平台，不限定手机及操作系统。 且支持设备分享，可以授权给朋友和家人使用，让他们一同感受。 同时其所拥有的智能家居一键购买功能，可以手机上轻松一点，便拥有最新的智能家居产品。 （ 2） 海尔集团 :e 家庭 20xx 年 ,海尔提出 e 家庭 ”概念。 随后 ,海尔陆续推 出了一系列的 “e 家庭 ”产品 ,比如家庭无线网络、整体卫浴、指纹或瞳孔识别系统、整体智能厨房、掌声智能设备、电子书 (ebook)、智能上网设备等产品。 “e 家庭 ”以海尔的电脑为控制中心 ,以海尔的移动电话为移动数字控制中心 ,以各 基于 arm 单片机住宅监控系统 共 49 页 第 5 页 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 装 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 订 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 线 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 种网络家电作为终端设备。 与微软达成技术上旳合作 ,利用微软的 Windows Me 技术和自身的网络家电控制技术 ,使 “e 家庭 ”系统初具雏形。 目前 ,海尔公司己经推出了一系列的信息 创新 产品 ,例 ， 智慧家电系列：智能冰箱、智能空调、智能酒柜、智能烤箱、智能洗衣机、智能电热水器、智能燃气热水器。 无限电 器系列：家用厨电、个人应用、公共服务。 智慧空气系列：空气魔方、空气盒子、空气 mini、智能空气净化器、智能甲醛检测仪等等。 （ 3） 科龙 :现代家居信息服务集散控制系统 在第三届高交会上 ,科龙集团为大家展现了 “科龙天地 ”,“科龙天地 ”是一项能有效的集成远程互联网控制、家电远程故障诊断及维护、家电智能控制和家庭娱乐诸项功能的现代化家居信息服务控制系统。 “科龙天地 ”基于 OSGI 规范的家庭综合性服务器技术以及代理技术的智能信息服务控制技术 ,它可以兼容各种家庭网络通信技术和各种网络信息服务。 家庭操作平台实现了既有实 时性又具备常规 Linux系统完全自主的用户环境。 （ 4） 清华同方 :eHome 数字家园 eHome 数字家园遵循国际技术标准 ,运用了嵌入式软件和硬件技术 ,提供网络、网络节点和末端设备等全套家庭自动化产品 ,是一项专门针对中国家庭设计的家庭自动化系统。 EHome[610]系统主要有三个部分 : ① 遵循 EIB 协议 ,主要适用于中、高档新住宅。 ② 遵循 X10 协议 ,不需要布线 ,主要适用于中档住宅。 ③ 配电箱集中安装。 系统可以提供远程控制、窗帘控制、家政安保、环境设置、家电管理和智能调光等功能。 eHome 数字家园 借用国外较成熟的智能家居经验 ,以功能模块开发为主 ,主要为智能大厦、小区的建设提供较完整的系统解决方案。 总的来说 ,由于国内智能化家居产品的研发从 90 年代后期起步 ,在整体水平上显得参差不齐 ,大部分产品软件功能较差 ,系统不易维护 ,并且很多厂商对产品的核心技术不拥有自主知识产权 ,因此开发有自己技术特色的嵌入式智能家居系统 ,显得尤为重要。 随着我国城市社区建设和智能化家居建设的不断推进 ,智能家居系统定会有一个广阔的发展前景。 智能家居主要发展方向 智能家居的发展离不开相关技术的进步 ,相关技术的飞跃也必然改变 智能家居的面貌 ,不难看出智能家居的主要发展趋势 : （ 1） 信息化 :信息技术 ,尤其是网络技术的发展 ,不仅是一场技术革命 ,也极大地改 基于 arm 单片机住宅监控系统 共 49 页 第 6 页 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 装 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 订 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 线 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 变了人们的思维模式和行为模式。 建筑智能化的重要特征就是网络化、智能化、人性化、个性化。 （ 2） 网络化 :基于网络环境的综合应用 ,包括物业管理、安防、商务等。 在简化管理流程的同时 ,方便人们的日常生活。 （ 3） 标准化 :改变目前 “各自为政 ”的情况 ,使不同厂家的产品可以互操作 ,方便在解决方案中采取适合质量等级的产品 ,组建个性化的系统。 （ 4） 模块化 :基于标准的接口规范 ,设计独立的功能模块 ,增强 系统的可维护性、可扩展性 ,简化系统集成的过程 ,而这正是嵌入式系统优势所在。 （ 5） 绿色 :智能化建筑的绿色生态发展 ,主要包括节能、无污染 (空气污染、噪声污染、电磁污染等 ),资源的循环、回收利用。 安全、舒适的休闲、工作环境是主要的目的。 （ 6） 整合 :独立的智能家居早晚会被取代 ,未来的智能住宅最大的特色即为 “整合 ”,将由一套完整的网络服务将房屋内的灯光、保安、音频、视频等一系列自动化程序整合在一起。 （ 7） 嵌入式 :嵌入式技术是指设备通过嵌入式模块 ,而并非 PC 系统 ,直接接入Intemet 实现信息交互的过程 ,或者通过 移动通信模块 ,直接接入移动网络实现远程交互的过程。 这样避免系统对传统 Pc 机的依赖造成的耗电和故障问题。 论文研究工作 及论文结构 论文研究工作 本设计采用 stm32f103 为主控制器 ，能够在 20℃ 到 70℃ 范围的高低温运行测试中运行良好， 有着丰富的接口，能够方便快捷的进行各种安防传感器的安装与测试。 本课题的研究思路是按照系统划分，分为硬件部分和软件部分。 监控系统的硬件 部分为微控制器和各类型传感器的选择与调试、防盗防火防水侵等安防子系统的系统数据采集、有事故发生时的声光报警 和报警后故障追忆 等等。 相对于硬件部分，软件部分则更为重要。 软件部分包括了各种传感器信号的采集，并将传感器设置一定的阈值，若达到阈值上线，则将 记录 此时的时间、地点、原因到，每记录 10 次刷新。 该记录可以进行上 翻 追忆。 本文主要完成的内容为： （ 1）选择合适的报警器和各传感器的类型 （ 2）对各传感器进行阈值规定，如烟雾探测器、破碎探测器等，一旦有事故发生，达到设定阈值，就会有相应的传感器动作，声光报警器发出 警报，若报警后无人手动关闭声光报警器，报警器将会一直报警动作。 （ 3）每发生一次声光报警，则 记录 时间、地点、事故原因（火灾引起、门禁引 基于 arm 单片机住宅监控系统 共 49 页 第 7 页 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 装 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 订 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 线 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 起、 水浸 引起） 等。 每 10 件事更新一次。 论文结构 第一章：绪论部分。 本章主要介绍了课题的研究背景及意义， 通过对比分析各个公司的智能家居的情况，阐述了 国内外研究现状及发展状况，智能家居的主要发展方向，最后提出论文主要研究工作和章节安排。 第二章： 智能家居 系统和 安防系统需求分析，本章主要介绍了智能家居安防系统的功能需求，以及以传统三室两厅两卫的户型为模板进行了传感器的 布置和各传感器功能的介绍。 第三章： 本章详细介绍了本安防监控系统的设计方案，包括其整体的拓扑图，功能介绍，传感器的选型，各模块，如，时钟模块、声光报警模块、显示模块等的详细工作原理和 和原理图 介绍。 第四章： 本章对本系统的软件部分进行了详细的介绍，包括系统的 设计框图，思想方法和 工作流程 ， 初始界面时间显示功能 ， 报警界面报警信息显示、 ucGUI 图形库的移植 、 故障追忆 功能 记忆清屏功能等的介绍。 第五章：本章主要 的内容是， STM32 开发板， 初始模式 和 报警界面 在实物上的演示，以及 故障追忆 功能和清 屏 功能的演示 ，验证的该系 统的可行性。 基于 arm 单片机住宅监控系统 共 49 页 第 8 页 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 装 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 订 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 线 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 第二章 智能家居的监控需求分析 为了保障家居人身安全，本章对智能家居所需的功和住宅安防监控系统能需求进行分析。 以传统的三室两厅两卫住宅模型为研究对象，通过对安防系统的不同功能需求，如防火功能，防盗功能等，按功能分类对整个家居进行布防。 智能家居 系统的需求分析 1． 智能灯光控制 实现对全宅灯光的智能管理，可以用遥控等多种智能控制方式实现对全宅灯光的遥控开关，调光，全开全关及 “会客、影院 ”等多种一键式灯光场景效果的实现；并可用定时控制、电话远程控制、电脑本 地及互联网远程控制等多种控制方式实现功能，从而达到智能照明的节能、环保、舒适、方便的功能。 优点： （ 1） 控制：就地控制、多点控制、遥控控制、区域控制等。 （ 2） 安全：通过弱电控制强电方式，控制回路与负载回路分离。 （ 3） 简单：智能灯光控制系统采用模块化结构设计，简单灵活、安装方便。 （ 4） 灵活：根据环境及用户需求的变化，只需做软件修改设置就可以实现灯光布局的改变和功能扩充。 2． 智能电器控制 电器控制采用弱电控制强电方式，即安全又智能，可以用遥控、定时等多种智能控制方式实现对在家里饮水机、插座、空调、地暖 、投影机、新风系统等进行智能控制，避免饮水机在夜晚反复加热影响水质，在外出时断开插排通电，避免电器发热引发安全隐患；以及对空调地暖进行定时或者远程控制，让您到家后马上享受舒适的温度和新鲜的空气。 优点： （ 1） 方便：就地控制、场景控制、遥控控制、电话电脑远程控制、手机控制等。 （ 2） 控制：通过红外或者协议信号控制方式，安全方便不干扰。 （ 3） 健康：通过智能检测器，可以对家里的温度、湿度、亮度进行检测，并驱动电器设备自动工作。 （ 4） 安全：系统可以根据生活节奏自动开启或关闭电路，避免不必要的浪费和电气老化引起 的火灾。 3． 安防监控系统 随着人们居住环境的升级，人们越来越重视自 我的 人安全和财产安全，对人、家庭以及住宅的小区的安全方面提出了更高的要求；同时，经济的飞速发展伴随着城市流动人口的急剧增加，给城市的社会治安增加了新的难题，要保障小区的安全，防止 基于 arm 单片机住宅监控系统 共 49 页 第 9 页 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 装 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 订 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 线 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊。