基于单片机的智能家居安防系统开题报告.docx

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基于单片机的智能家居安防系统开题报告

中北大学

毕业设计开题报告

学院、系：

信息与通信工程学院电子工程系

专业：

测控技术与仪器

学生姓名：

赵苑蛟

学号：

X38

设计题目：

基于PIC单片机的智能家居安防监控

报警系统的设计

指导教师:

王恩怀

系主任:

郝晓剑

2011年03月16日

开题报告填写要求

1.开题报告作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。

此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作开始后2周内完成，经指导教师签署意见及教研室审查后生效。

2.开题报告内容必需用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式（可从教务处网址上下载）打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见。

3.学生查阅资料的参考文献理工类不得少于10篇，其它很多于12篇（不包括辞典、手册）。

4.“本课题的目的及意义，国内外研究现状分析”至少1000字，其余内容至少1000字。

毕业设计（论文）开题报告

1.本课题的目的及意义，国内外研究现状分析

1）本课题目的及意义

目的：

智能家庭安全防范的目的是保证家庭成员的人身不受伤害，家庭财产不受侵犯。

家庭安防系统以及新的安防技术和方法，要有效地保证和实现家庭安全防范的目的。

在过去的几年当中，人们在购房后，首先考虑的是家装、购买家具配饰的投入，却很少考虑入住的安全和防范的投入。

而后者的投入并不是很多，只是人们的意识还不够。

家庭安全防范也是家庭生活开支的一个重要组成部分。

也许，加装了家庭安全防范系统一辈子都没用的上一次，却没有人敢讲，它没有作用。

没有加装安全防范报警系统，一辈子遇上一次盗抢或伤害，会后悔一辈子。

家庭安全防范系统不是万能的，但是没有家庭安全防范系统是万万不能的。

意义：

（1）防盗：

家庭盗贼侵入主要是门和窗，门盗的比例又大于窗盗。

在每个住户大门上安装有一个门磁感应器。

如有盗匪撬门，门磁感应器会即刻将此信息通过智能家居安防监控报警系统传输到控制中心，中心会立即显示报警地点、性质。

（2）防可燃气体中毒：

煤气泄漏也是现代家庭不得不防的安全措施，采用煤气感应报警器，安装于厨房。

当煤气泄漏时，达到一定浓度后，感应器立即将此信号通过智能家居安防监控报警系统传输到报警中心。

2）智能家居安防监控报警系统国内外发展现状

）国外智能家居的发展现状

国外对智能家居的研究，始于20世纪70年代。

在1983年，美国电子工业协会就开始制定家庭电气设计标准，并于1988年编制了第一个适用于家庭住宅的电器设计标准，即：

《家庭自动化系统与通信标准》，该标准规定在电气设计方面，智能化住宅应满足以下要求：

（l）具有家庭总线系统；

（2）能通过家庭总线系统提供各种服务功能；（3）能和住宅以外的外部世界相连接。

世界上第一橦智能建筑于1984年在美国康涅狄格州哈特福德市出现。

当时只是改造了一座旧式大楼，并且对大楼的空调、电梯、照明等设备采用计算机进行监测控制，为客户提供语音通信、电子邮件和情报资料等方面的信息服务。

此后，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先后提出了各种智能家居的方案，智能家居在美国、德国、新加坡、日本等国都有广泛应用。

在国外，智能家居常被称为“SmartHome”。

目前，世界上许多计算机、通信、家电行业的巨人都认识到它的巨大市场潜力，纷纷进入这个领域。

Ciseo、Intel、Nortel、Motorola、Lucent、3com、IBM、EricSSon和松下等公司都己开始建立智能信息家电和智能家居公司。

目前已出现在市场上的智能信息家电和智能家居类的产品主要有：

（1）美国的X-10系统，该系统是通过电力线作为网络平台，采取集中控制方式实现多种功能，目前在国内应用极少，这套系统的功能较为强大，但它暂时不具备在国内市场推广的条件。

首先，它是基于美国的电力环境设计的，很难适应国内恶劣的电力线环境；其次，它的功能虽然强大，但是针对西方消费的习惯设计的，难以满足国内消费者的要求;最后，也是最为重要的因素，它的价格也是国内的房地产品和普通消费难以接受的。

（2）德国的EIB系统，该系统采用的是预埋总线及中央控制方式实现各种控制功能，目前在国内应用极少。

究其原因，一个是其工程要求较为复杂、严格；另一方面，由于它需要进行线路预埋，因此主要客户对象是新建小区的开发商，但由于开发商难以承受其昂贵的价格，所以一直无法打开国内市场。

（3）新加坡8x系统，该系统采用预埋总线和集中控制方式实现各种功能，同时，利用的产品可对系统进行扩展。

目前该系统在国内有少量应用。

应该说8x系统最大优势在于系统较为成熟，是比较适合中国国情的系统，在国内及东南亚市场有成功应用的范例，但在系统架构、灵活性、价格等方面还难以满足要求。

首先，8x采用的预埋总线方式决定了它的切入点只能是新建小区，对于旧房改造这一潜在的巨大市场它无能为力；其8x集中控制的方式降低了用户的可选择性，前期投入。

成本较高，而这正是房地产商最为关心的问题。

）国内智能家居的发展现状

我国在智能家居方面经历了近7年的起步阶段，发展速度较慢，这主要是因为没有投入大量的资金,开发技术短期内也不成熟。

随着人们对智能家居的了解和科学技术的进步，现如今智能家居的研究在我国得到了比较好的发展，但是和一些发达国家相比还有一定的差距。

自从2000年通过媒体的广泛介绍和宣传，居民开始了解和接受智能家居概念，开发商在住宅的设计阶段也已经或多或少考虑了智能化功能的设施。

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市场。

经历了近10年的发展之后，智能家居在国内得到了应用和推广，在行业内形成了不同的标准，部分以我国自主研制开发的智能家居产品应用到市场，以下是目前国内几种智能家居系统：

（1）海信的智能家居控制系统

它除了实现一般电脑所能实现的各种功能以外，还能够独立担当家庭的“信息家电控制中心”的角色。

用户可以通过几乎是一步到位的简单编排控制把诸如电视机、空调、VCD、功放等多种家用电器的控制功能分门别类地储存起来，以便在需要的时候随时调用。

（2）清华同方的e-Home数字家园

清华同方基于家庭自动化和建筑自动化技术，配合相关的网络、计算机、软件技术，为中国家庭及社区提供全方位的数字化服务。

e-Home数字家园包括三个层次，家庭自动化、小区智能化、社区信息化，目的是使人们的生活和工作更加现代化。

（3）海尔的U-Home数字家庭系统

2000年9月海尔提出“e家庭”概念，并计划陆续推出以下的“e家庭”产品：

家庭无线网络、整体智能厨房、整体卫浴、智能上网设备、ebook、掌上智能设备、指纹/瞳孔识别系统、TabletPC等产品。

海尔的“e家庭”以海尔电脑作为控制中心，各种网络家电作为终端设备，以海尔移动电话作为移动数字控制中心。

在技术方面，海尔与微软合作，利用微软的Windows系统和海尔的网络家电技术，使“e家庭”己具雏形，海尔己推出了网络洗衣机、网络冰箱、网络空调、网络热水器、网络微波炉等一系列信息家电的产品。

（4）科隆的“现代家居信息服务集散控制系统”

科隆集团推出的“现代家居信息服务集散控制系统”有效地集成了家电智能控制、家电远程故障诊断及维护、远程互联网控制和家庭娱乐诸项功能。

（5）西南交通大学科技公司开发的NDT系统

西南交通大学科技公司开发的网络智能控制数据终端（IntelligentControlNetworkDataTerminal，简称NDT）系统，是一个基于计算机网络的智能住宅控制系统，可以稳定运行在多种宽带网络平台上。

它包括住宅防盗报警、贵重物品防盗报警、多重判断防误报功能、火灾报警、煤气泄露报警、紧急求助、防胁持秘密报警、小区电子公告、远程家用电器控制、电话自动报警功能、Internet电子短信、水电气多表自动抄收等功能。

通过计算机网络构成整个住宅小区的集中管理控制系统。

3）设计拟达到的主要目标

目标：

要求对门磁感应器、煤气感应报警器等传感器经行实时检测，并且控制系

统要对各个传感器的数据作出相应反应，包括以下两个方面：

（1）防盗设计

（2）燃气报警

4）设计具体任务

）软件设计

（1）A/D转换子程序

（2）显示报警程序模块

（3）防盗控制程序

（4）燃气泄漏控制程序

（5）主程序

）硬件设计:

1.燃气报警模块

2.防盗模块

3.单片机系统模块

5）设计要求

（1）要求家居安防系统装置体积小、成本低、操作方便、易于维护和安装。

（2）通过研究智能控制技术，以及对目前市场上常见的安防系统工作特点的比较，提出家居安防系统的设计方案，实现方法。

（3）通过设计家居系统的硬件电路，能联想到其他类型产品的实现原理，以便比较两者的优劣，方便日后改进。

（4）编写控制软件程序流程图，使家居安防系统可以进行智能控制。

（5）对装置的干扰进行研究，提高家居系统的抗干扰性能。

6）时间安排

2011年

3月1日—4月1日查询资料，撰写开题报告；

4月2日—5月20日方案确定，电路图绘制，论文框架；

5月21日—6月20日资料总结，论文撰写和论文答辩。

7）参考文献

[1]智能仪器与数据采集系统中的新器件及应用[M]杨振江西安电子科技大学出版社，2000.

[2]单片机的C语言应用程序设计[M]马忠梅北京航空航天大学出版社，2007.

[3]传感器原理及技术孟立凡郑宾国防工业出版社.

[4]电子线路设计谢自美华中出版社.

[5]微型计算机原理与接口技术冯博琴吴宁（第二版）清华大学.

[6]以太网技术与应用王延尧人民邮电出版社.

[7]64KB电可擦除只读存储器研究与设计[J]杜志华陶宇峰陈芳电子与封装，2009（3）.

[8]基于AltiumDesigner的原理图与PCB设计史久贵机械工业出版社.

[9].Bezdek.PatternRecognitionwithFuzzyObjectiveFunctionAlgorithms.Newyork:

PlenumPress,1998.

[10]BackT.EvolutionaryAlgorithmsinThoeryandPrac2tice[M].NewYork:

oxforduni.Press.1996.

指导教师意见：

（对本课题的深度、广度及工作量的意见、对设计结果的预测，并明确是否可以开题）

指导教师（签字）

年月日

教研室审查意见：

教研室负责人（签字）

年月日