智能家居管理系统论文开题报告及文献综述终极版22Word文档格式.docx
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随着现代人生活水平的提高,生活节奏越来越快,对家用电器的高效控制的要求也越来越迫切。
本次设计一套基于GSM和AVR单片机的智能家居控制系统,实现控制者通过给GSM模块发送短信息指令以控制外围设备的目的,包括控制指定电器,开关电子门等多种功能。
它的成本价并不高昂,适合于普通大众使用,有着广阔的市场前景。
其中GSM模块用于接受管理员的短信息,并传送到单片机控制系统。
单片机控制系统基于AVR单片机,处理来自GSM模块的信息,并根据预先设定的程序和短信命令来控制家居电器,以及控制GSM模块给管理员发送相关信息,使得控制者和系统可以进行交互。
独有的红外防盗报警系统,可以在家中出现可疑人时立刻通过短信向主人报告。
二、毕业论文(设计)的要求(含成果反映形式)
1对家电进行远程控制
2对短信远程控制家电的硬件电路的设计
3完成硬件电路设计及调试
三、进度计划及指导安排
自2012年3月6号:
第1-3天:
查找资料,熟悉智能家居控制系统的设计原理,给出设计总体方案;
第4-20天:
各模块的详细设计;
第21-30天:
硬件连线,调试;
第31-45天:
程序设计;
第46-60天:
写毕业设计报告;
任务书审定日期:
年月日指导教师(签字)
任务书批准日期:
年月日教研室主任(签字)
任务书下达日期:
年月日学生(签字)唐超凡
注:
本表在所报课题审查批准后由指导教师填写(A4纸双面打印一式两份),经教研室主任审阅签字,一份下达给学生,一份交院系备查。
智能家居控制系统文献综述
(电子系指导教师:
邵海龙)
一、研究背景及动态
智能家居的发展分为三个阶段:
首先是家庭电子化(HomeElectronics)阶段,这个时期主要是面向单个的电器,家庭电器之间并没有形成网络,亦没有大的联系。
其次是住宅自动化(HomeAutomation)阶段,这个时期是面向功能的阶段,一部分的家庭电器之间形成了简单的网络,主要是为了实现某个特定单一的功能,例如单一的自动抄表功能。
最后是家居智能化(欧洲称为SmartHome,美国称为WiseHouse)阶段,这个时期是面向系统设计的阶段,系统通过家庭分布总线把住宅内各种与信息相关的通信设备、家用电器、报警装置并到网络节点中进行集中的监控、管理,保持家电与环境的协调,提供生活、工作、学习以及娱乐的各种优质服务,营造一种温馨舒适的家庭氛围。
智能家居控制系统提供高效、舒适的家居环境,确保住户的生命财产安全;
集中或远程调节家居环境的温度、湿度以及风的速度等,同时检查空气成分,提高空气质量;
调节音响,电视等娱乐设施,愉悦心情;
合理利用太阳能活周遭环境的变化,尽可能的节约能耗,达到合理利用资源;
提供现代化的通信、信息服务。
国外发展现状:
在智能家居系统研发方面,美国及一些欧洲国家一直处于领先地位。
近年来,以美国微软公司及摩托罗拉公司等为首的一批国外知名企业,先后挤身于智能家居的研发中。
例如:
微软公司开发的“梦幻之家”、摩托罗拉公司开发的“居所之门”、IBM公司开发的“家庭主任”等均已日趋成稳得技术强占家居市场。
此外,日韩新等国的龙头企业纷纷致力于家居智能化的开发,对家居市场更是跃跃欲试。
目前市场上出现得智能家居控制系统主要有:
(1)X-10系统(美国),该系统是利用电力线作为网络平台,采用集中控制方式实现。
这套系统的功能较为强大,与其它家居控制系统如ABB、C_BUS等比起来更容易接收,使用也相对简单。
因为实现同样的功能,X-10家居控制系统是利用220v电力线将发射器发出的X-10信号传送给接收器从而实现智能化的控制,因此采用这套系统不需要额外的布线,这也是这套系统的最大的一个优势,因为其它系统基本上都需要布低压线,在墙上或地面开槽、钻孔,施工难度大、费用高、工期长。
但由于缺乏在国内市场推广的条件且价格昂贵,该系统在国内应用极少。
(2)EIB系统(德国),该系统采用预埋总线及中央控制方式实现控制功能。
但由于其工程要求复杂严苛,并且价格较高,因此一直无法打开国内市场。
(3)8X系统(新加坡),该系统采用预处理总线跟集中控制方式来实现功能。
它的优点在于利用的产品对系统进行扩展,系统较为成熟,比较适合中国国情。
但是由于系统架构、灵活性及产品价格等方面还难以达到要求,所以目前在国内还较少应用。
国内发展现状:
20世纪90年代后期,我国的智能小区日益兴起。
众所周知,我国的智能化住宅建设最早起于XX、XX和XX等沿海城市,并逐渐向内陆发展。
在97XX回归之际,在建设部“97跨世纪住宅小区案竞赛活动”中,XX中皇广场被建设部科技委员会列为全国首家“智能住宅示X工程”,揭开了全国智能小区发展的序幕。
1999年,建设部勘察设计司、建设部住宅产业化办公室联合组织实施全国住宅小区智能化技术示X工程,标志着我国住宅小区智能化进入了一个新阶段。
随着信息化走进了千家万户,由国家经贸委牵头成立了家庭信息网络技术委员会,而信息网络技术体系研究及产品开发已经被列为了国家技术创新的重点专项计划。
据建设部要求,截止今年,我国将有70%以上的家庭拥有Internet入网设备,大中城市中50%的住宅要实现智能化。
我国的智能家居相对于国外起步较晚,尚未形成一定的国家标准。
目前,主要采用国外的一些技术产品,但也有一些企业推出了自己的产品,主要有:
(1)e家庭(海尔),该系列产品以海尔电脑作为控制中心,各种网络家电作为终端设备,海尔移动作为移动数字控制中心。
海尔在技术上同微软合作,利用微软的WindowsMe技术和海尔的网络家电,使“e家庭”已具雏形,已推出了网络洗衣机、网络冰箱、网络空调、网络微波炉等一系列网络家电。
(2)e-home数字家园(清华同方),该智能家居控制系统是专门针对中国家庭设计的,遵循国际技术标准,采用嵌入式软、硬件技术,提供网络、网络节点及末端设备。
产品以功能模块开发为主,基于国外成熟的智能家居标准之上。
其智能家居控制系统主要有以下三个部分:
A系列:
遵循EIB协议的家庭控制产品,适用于中高档住宅区。
B系列:
遵循X-10协议的家庭控制产品,适用于中档住宅区。
易家三代:
配电箱集中安装式家庭控制产品。
国内各大软、硬件机构正在积极的研制、开发更为符合市场的智能化家居设备,以解决当前智能化产品实用性差、使用复杂及产品价格昂贵等缺点,而技术创新性也逐步向国际先进水平靠拢,这样的未来值得期待。
发展趋势:
经过去年的哥本哈根会议,我国更加明确了节能减排,绿色建筑的目标,这就使住宅智能化凸显出了其合理规划,最大限度的节约能源的优势。
如果我国大力推广绿色建筑,仅在铺设智能化系统上所需的新设备的生产上就有2000亿到3000亿人民币的新市场。
而中国“智能家居网络”必在“智能化住宅”的框架下形成一个新型IT产业,而这一切必将对未来几十年我国房地产的健康有效发展起着深远的影响。
由于智能家居系统还缺乏统一明确的国际标准,许多公司开发出的产品都是基于自己组的网络和信息交换协议,很多产品是针对特定的组网环境开发的,部分核心技术没有对外公布,技术复杂,直接导致了使用X围的局限性。
再者,缺乏对应的第三方产品,各个接入设备之间不能兼容,互操作性差,不利于产品的扩充,因而进一步局限了产品的发展。
再加上,有的系统成本过高,严重影响了产品的普及。
因此设计一个符合国家国情和规X的集远程控制和本地控制为一体的智能家居控制系统是非常具有现实意义的,且势在必行。
作为智能家居的核心系统的智能家居的控制系统,它的设计功能的完善必将推动住宅智能化的发展。
而系统功能的集成化、用户使用的傻瓜化以及市场的平民化将是智能家居控制器的发展趋势,系统也将逐步迈向绿色化。
最终,我想全人类的梦想是智能家居控制系统将囊括所有的家事杂物,让我们真正的享受舒适温馨的家庭生活。
二、评述
随着经济的快速增长,快节奏的生活状态使得人们越来越注重生活的质量和品位。
如何建立一个高效率、低成本的智能家居系统已成为当今世界的一个热点问题。
目前,国内外各种类型的智能家居产品越来越多,其中大部分是基于网的安防控制系统。
但在我国,家庭用户正逐步减少,且线路易被破坏,故此类产品有一定局限性。
随着电信GSM网络覆盖X围的广阔化、无缝化、以及手机的日益普及为基于GSM网络的智能家居系统提供了巨大的应用空间。
本系统由硬件和软件两大部分构成。
硬件主要由GSM模块、控制模块、电源模块和传感器模块组成。
采用STC89C52芯片作为主控器件,由于单片机接收的是数字信号。
而传感器模块是由NIS-09C烟雾传感、MQ-2可燃气体传感器组成,且输出信号均为模拟信号,因此要先把模拟信号转换成数字信号再传送给单片机,这里采用的是AD0809芯片完成信号转换。
TC35工作在CMOS电平,而单片机工作在TTL电平,所以在与TC35模块进行数据交换时中间应加电平转换电路,这是采用的是MAX232芯片。
软件部分由单片机应用系统实现其特定控制功能的各种工作程序和管理程序组成。
在单片机应用系统开发的过程中,应不断调整软、硬件,协调地进行软、硬件设计,以提高工作效率,当系统硬件和软件紧密配合、协调一致,就可以组成高性能的单片机应用系统。
本课题完成了单片机应用系统其开发过程的系统的总体设计、硬件设计、软件设计和系统调试,根据开发的实际需要,相互协调、交叉,有机的进行。
在设计本系统时,面对各种检测对象和大量控制单元,需要利用各种接口标准和单片机进行连接,再经过单片机进行数据处理,实现实时测控。
而此时采用单片机来实现智能家居控制系统不仅具有采集控制方便、简单、灵活等优点,而且可以大幅度提高采各模块和芯片的协调性,从而大大提高系统的可利用性。
此次系统设计统正是把TC35模块与单片机有机的结合起来,顺利的完成了本设计的要求。
并且实现了对家电的远程控制。
三、结论
本系统借助于GSM网络通信技术和单片机的控制功能,实现了对家电的远程监控和控制。
系统充分利用GSM网络覆盖X围的广阔化、无缝化和短消息业务,让用户可以随时随地的了解住宅情况并实现远程控制。
同时GSM模块与控制电路可以集成在同一线路板上,这样既节约了成本,又提高了整个系统通信的稳定性,不仅可用于居民住宅,还可以用于仓库、厂房与花卉大棚等地方的安防监控与电路远程控制等,并具有实现简单、成本低、适用X围广、安全可靠等优点。
由于系统是采用继电器电路控制家电的,所以在现实运用当中布线非常繁琐,不便于管理。
后期可以考虑利用蓝牙或者红外线对家电短距离控制。
这是系统有待改进的地方。
参考文献
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高等教育,2006:
102-109.
武夷学院本科毕业论文(设计)开题报告
专业(班级)
08电信
(1)班
一、本课题的研究背景、意义,在国内外的研究现状和发展趋势,尚待研究的问题
虽然目前智能家居系统有了一定的发展,并且市场上也开始出现相应的产品,但从总体的发展来看,不容乐观,特别是统一标准和权威产品的缺乏严重影响了家居智能化的发展。
随着科技的提高,经济的发展,人们的物质生活水平的提高,对家居环境的要求也越来越高,作为家居智能化的核心部分——智能家居控制系统也越发显得重要。
家居智能化控制的开发和建设是未来国家、经济发展的必然趋势。
二、完成任务的研究思路和方案
本系统设计使用STC89C52为控制核心,Siemens公司的TC35I作为通信模块。
TC35I是Siemens公司推出的新一代无线通讯模块,可以快速安全地实现数据、短信息服务。
用户可通过发送短信,由GSM模块接收,经单片机解码后,驱动系统中的电器控制电路去控制相应的家电,从而实现远程控制电器工作的目的。
三、其它需要的条件(如主要仪器、设备或其它条件)
STC89C52单片机;
TC35通信模块;
MAX232;
ADC0809;
MQ-2传感器;
NIS-09传感器
四、课题工作的总体安排及进度
查找资料,熟悉智能家居控制系统的设计原理,给出设计总体方案;
各模块的详细设计;
完成毕业设计报告;
五、指导教师评语(建议填写内容:
对学生提出的方案给出评语,明确是否同意开题,提出学生完成上述任务的建议、注意事项等)
唐超凡同学的论文《智能家居管理系统》,完成了任务书所规定地研究(设计)任务。
论文采用单片机和GSM通信技术自顶向下的设计方法对系统进行了设计,描述了智能家居管理系统的总体结构、主要功能、设计流程、模块划分及总体和各模块的源程序。
外语资料翻译尚可,论文格式基本规X,论述基本准确,达到了预期的要求,符合学士学位论文答辩的要求。
同意该同学参加毕业论文答辩。
指导教师签名:
年月日
五、院系意见:
唐超凡同学的论文《智能家居管理系统》选题具有一定的实际意义,基本上完成了规定的任务。
同意该生参加学位论文答辩。
院系(盖章)
年月日
说明:
开题报告应在教师指导下由学生独立撰写。
在毕业论文(毕业设计)开始二周内完成,交指导教师审阅,并接受学校和院系检查。
武夷学院本科生毕业论文(设计)中期检查表
毕业论文(设计)题目
XX
学号:
院系、专业
电子系电子信息工程专业
已完成的工作与不足之处:
已经完成了单片机外围电路的设计,包括传感器对室内信号的采集与处理电路。
由于单片机工作在TTL电平,GSM模块工作在CMOS电平。
所以二者之间要加电平转换电路,本系统用的是MAX232芯片来完成的。
系统是采用继电器电路控制家电的,所以在现实运用当中布线非常繁琐,不便于管理。
学生(签字):
期中评价与建议(工作进展、工作质量,时间投入、师生交流等情况):
该设计思路清晰,整体框架较完整。
设计者阅读了大量相关书籍和资料,对智能家居有深入的了解。
已经完成了系统电路图的设计,
指导老师(签字):
院系毕业论文(设计)领导小组意见:
签字(盖章)
武夷学院本科毕业论文(设计)指导教师评分表
电子系2012届08电信
(1)班专业、班级
指导教师评语:
唐超凡同学的论文《智能家居管理系统》,很好地完成任务书规定的设计任务。
系统设计了一套基于单片机和GSM的智能家居管理系统。
该生除全部阅读指导教师指定的参考资料、文献外,还能阅读较多的自选资料,较好地理解课题任务并提出开题报告实施方案,能出色完成外文资料的翻译,对研究的问题能较深刻分析,反映出作者很好地掌握了有关基础理论与专业知识,论文撰写规X,符合学位论文答辩要求。
指导教师(签名):
评定成绩
1、本表用钢笔填写(字迹须清晰)或电脑打印,要求在在答辩前完成并交给答辩小组组长。
2、各院系可根据本参考标准制定适合本院系专业特点的评分细则,报教务处备案。
毕业论文(设计)指导老师评分参考标准(注:
此表格不装入附册)
项目
评价指标
满分值
得分
工作态度
与工作量
①按进度圆满完成任务;
②工作量饱满;
③工作努力,遵守纪律;
④严守学术规X,作风严谨务实。
20
文献综述与外文摘要
①能独立查阅文献和从事其它形式调研,文献数量和X围符合要求;
②具有收集、整理各种信息及获取新知识的能力;
③文献综述撰写规X,评述科学;
④外文摘要符合要求,译文准确,质量好。
开题报告
选题依据科学,研究的内容和目标明确,研究方案合理可行。
10
研究水平与实际能力
①能熟练掌握和运用所学专业基本理论、基本知识和基本技能分析解决相关理论和实际问题;
②实验设计合理,有详细的原始实验数据记录或工作记录,并能正确的分析和处理数据,理论分析与计算正确;
③论点正确、鲜明,中心明确,阐述清楚,对研究的问题有较强的分析和概括能力,论据充分,材料观点统一。
25
论文撰写
质量
①论文结构严谨,层次清晰,结论正确,技术用语准确;
②行文流畅,语句通顺;
③论文格式符合规X要求;
④图表完备、整洁,符号统一,编号齐全。
学术水平
与创新
①具有一定的学术水平或应用价值;
②对与课题相关的理论或实际问题有新的见解,有一定的创新。
15
总分
100
武夷学院本科毕业论文(设计)评阅登记表
电子系2012届08电信
(1)班专业(班级)
评阅教师XX
职称
评阅教师评定成绩
评阅教师评语:
(对设计/论文的质量、撰写规X等方面实事求是地写出不少于100字的评价,本提示阅后请删除)
唐超凡同学的论文《智能家居管理系统》选题具有实际意义,较好地完成了规定的任务,论文设计了一种智能控制系统,以单片机控制模块和GSM模块为核心,实现了远程控制功能。
设计合理,表明作者比较好的掌握了相关专业知识。
毕业论文撰写符合规X要求,论文达到了本科毕业论文的要求。
评阅教师(签名):
可否提交
小组答辩
□可以答辩□修改后答辩□不可以答辩
评阅完成日期
1、评阅人必须具备指导教师资格,且对自己指导的或参与指导的毕业论文(设计)采取回避制度。
凡发现抄袭、剽窃、篡改他人学术成果;
伪造或者篡改数据、文献、注释等学术不端行为者,不给予评分,并将其论文(设计)退回指导老师。
2、本表由用评阅教师用电脑打印并签名,要求在在答辩前完成并交给答辩小组组长。
3、各系可以参照以下的考核指标,制定符合本系专业特点的评阅考核标准及评分实施细则并报教务处备案。
毕业论文(设计)评阅教师评分参考标准(注:
指标
分值
评价要素
评分参考
选题
选题有较XX论意义、现实意义或实用价值,有新意
12—15分
选题有一定理论意义或实用价值
7—11分
选题缺乏新意或脱离生产实践,价值不大
7分以下
文献综述
有比较完善的文献综述,能全面地反映该学科及相关领域的发展状况,归纳总结正确。
有文献综述,基本能反映该学科发展的状况
6—12分
缺少文献综述
6分以下
调研论证
工作量饱满,研究方案和手段科学和理,论点鲜明,论据确凿,有说服力
18-20分
工作量饱满,研究方案和手段科学可行,论点正确,论据可靠,有一定的说服力
15—17分
工作量较为饱满,研究方案和手段科学较为可行,有一定的研究材料和依据,但论文缺乏一定的深度
11—14分
能对观点进行一定的论述,但工作量较少,基本观点有错误或主要材料不能说明观点
10分以下
论文撰写质量
结构严谨,逻辑严密,语言流畅;
表达准确、简明扼要;
层次清晰,重点突出,注重现代技术进行文字和图像的处理,论文完全符合规X化要求
18—20分
论文结构合理,层次比较清楚,文理通顺,基本达到规X化要求
论文结构基本合理,符合逻辑,文章层次分明,语言通顺、准确、达到规X化要求尚未达到上述要求
11—14
论文结构有不合理部分,逻辑性不强,文题不符,或文理不通,有抄袭现象,达不到规X化要求
学术水平与创新
30
对研究的问题有深刻的分析和独到见解,有较高的学术水平或实用价值
25—30分
对研究的问题有深刻的分析和自己的见解,有一定新意,有一定的学平或实用价值
21—24分
对研究的问题进行了较为认真地分析,能理论联系实际,但自己的见解不多。
14—20分
论文观点错误,或不能说明观点
13分以下