智能家居服务器本地控制系统设计.docx

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智能家居服务器本地控制系统设计

中国网络大学

ChineseNetworkUniversity

本科毕业设计（论文）

智能家居服务器本地控制系统设计

院系名称：

网络学院

专业：

学生姓名：

学号：

123456789

指导老师：

中国网络大学教务处制

2019年5月20日

智能家居服务器本地控制系统设计

摘要

随着计算机技术和通信技术的飞速发展，人类的生活水平有着日新月异的变化，“以人为本、舒适、便利、智能化”已成为家居系统的重要设计理念，家居智能化控制系统力求创造安全、舒适的生活环境的设计理念，成为当今众多开发商高度关注的卖点之一。

本设计根据设计任务进行了方案设计，并且设计了相应的硬件电路和软件系统。

该系统利用一块网卡实现Internet远程通讯，与传统的电话连接通讯相比，大大提高了传输速度，而且用户家中不必再配置用于智能家居服务器远程通讯的计算机，降低了成本。

智能家居系统与被控点起之间采用无线通讯技术，而且此智能家居系统还具备事件存储功能，用户可根据记录的时间日期调查发生的意外事件。

本系统采用的主控芯片是MCS52单片机，设计的过程充分利用了各个模块与单片机的标准接口，根据单片机良好的控制性能完成了键盘输入、各模块控制和通信、数据显示、与PC机通信。

并给出了智能家居系统的设计思想和详细的硬件介绍、硬件原理图、程序介绍和程序流程图。

关键词：

单片机，智能家居，无线通讯

DesignofSmartHomeServerforLocalControlSystem

Abstract

Withtherapiddevelopmentofcomputertechnologyandcommunicationtechnology,humanlivingstandardshavechangedrapidly,"people-oriented,comfortable,convenient,andintelligent"homesystemhasbecameanimportantdesignconcept,Tocreateasafe,comfortablelivingenvironmentdesignconceptofintelligenthomecontrolsystemandstrive,hasbecameoneofthesellingpointsoftoday'sdevelopershighlyconcerned.Thedesignaccordingtothedesigntask,programdesign,inaddition,designthehardwarecircuitandsoftwaresystems.ThesystemusesanetworkcardInternetremotecommunication,comparedwiththetraditionalphoneconnectedcommunication,greatlyimprovingthetransmissionspeed,homeusersnolongerneedtoconfigurethecomputerforintelligenthomeserverremotecommunications,thatreducecosts.Betweensmarthomesystemandchargedwereadoptedpointwirelesscommunicationtechnology,smarthomesystemalsohasthefunctionofstoretheevent,theusercaninvestigatetheaccidentoccurredaccordingtothedateandtimeofrecording.ThesystemusesthemasterchipMCS52microcontrollerdesignprocessleveragesstandardinterfacemodulewithmicrocontroller,completekeyboardinputbasedonMicrocontrollergoodcontrolperformance,controlandcommunicationofeachmodule,thedatashow,tocommunicatewiththePC.Andsmarthomedesignideasanddetailedintroductionofhardware,hardwareschematics,proceduresandprogramflowchart.

KeyWords:

SingleChipMicrocomputer,SmartHome,WirelessCommunications

1绪论

1.1研究的背景及意义

随着智能家居技术的不断成熟和人民生活水平提高，越来越多的人在居有其室的同时希望能够享受到更加便捷舒适的智能生活，智能家居的市场也因此在近些年得到很大的发展。

通过媒体的报道宣传，通过厂商设计的体验推广，了解智能家居的人是越来越多，已从行业人士逐步向普通大众扩散。

在去年的上海世博会上，智能家居就成为当时的热点之一，游客亲身参与体验，切实地感受到智能家居传递出来的新生活理念。

我国大城市人口密集，居住集中，大多以住宅小区形式进行集中管理，人们的住房需求观念从以往追求居住物理空间转为现代化内涵与便捷，在智能化住宅趋势的日益推进下，智能家居必将呈现出大量的需求，这与电脑、家电等其他产品一样有着广阔的市场发展前景。

智能家居市场的发展，离不开供需因素，围绕市场需求，市场才能更加朝气蓬勃的发展，从初期到成熟，需要时间的沉淀，需要日积月累的市场经验。

我国的智能家居技术的发展始于20世纪90年代末，经过多年的需求累积，目前通常把智能家居定义为利用计算机、网络和综合布线技术，通过家庭信息管理平台将与家居生活有关的各种子系统有机地组合成一个系统。

具体来说，就是首先在一个家居中建立一个通讯网络，为家庭信息提供必要的通路，在家庭网络操作系统的控制下，通过相应的硬件和执行机构，实现对所有家庭网络上的家电和设备的控制和监测。

其次，它们都要通过一定的网络平台，构成与外界的通讯通道，以实现与家庭以外的世界沟通信息，满足远程控制、监测和交换信息的需求。

最终达到满足人们对安全、舒适、方便和绿色环保的需求。

智能家居是为了给人们提供安全、舒适、方便、更现代的生活环境。

将来的住宅无疑将是高科技与传统技术的有机融合体，不仅功能齐全、居住舒适、使用方便、而且安全节能，有益于人类的健康和自然生态环境。

有了家居服务器，人们可以方便的通过Internet网络或可视电话监控家庭情况，获取各种电气设备的状态，而且当家电出现问题的时候，还可以实现网络家庭的远程故障报警。

随着社会信息化的加快，人们的工作、生活和通讯、信息的关系日益紧密。

信息化社会在改变人们生活方式与工作习惯的同时，也对传统的住宅提出了挑战，社会、技术以及经济的进步更使人们的观念随之巨变。

人们对家居的要求早已不只是物理空间，更为关注的是一个安全、方便、舒适的居家环境。

家居智能化技术起源于美国，它是以家为平台进行设计的。

智能家居控制系统的总体目标是通过采用计算机技术、网络技术、控制技术和集成技术建立一个由家庭到小区乃至整个城市的综合信息服务和管理系统，以此来提高住宅高新技术的含量和居民居住环境水平。

通信技术、计算机技术、网络技术、控制技术的迅猛发展与提高，促使了家庭实现了生活现代化，居住环境舒适化、安全化。

这些高科技已经影响到人们生活的方方面面，改变了人们生活习惯，提高了人们生活质量，家居智能化也正是在这种形势下应运而生的。

智能家居控制系统的主要功能包括通信、设备自动控制、安全防范三个方面。

随着新技术和自动化的发展，传感器的使用数量越来越大，功能也越来越强，各种传感器都已经标准化、模块化这给智能家居控制系统的设计提供极大方便。

智能家居（SmartHome）是以家为平台，兼备建筑、自动化，智能化于一体的高效、舒适、安全、便利的家居环境。

家居智能化技术起源于美国，最具代表性的是X-10技术，通过X-10通信协议，网络系统中的各个设备便可实现资源的共享。

因其布线简单、功能灵活，扩展容易而被人们广泛接受和应用。

至今，X-10技术产品的销售已超过两亿个，仅在美国一个国家，便有超过600万个家庭在使用。

自动化的智能家居不再是一幢被动的建筑，相反，成了帮助主人尽量利用时间的工具，使家庭更为舒适、安全、高效和节能。

智能家居是现代社会最热门的话题之一，它的目标是通过网络等信息通信技术手段实现对家居电器等的智能控制，使其能够按照人们的设定工作运行，而不论距离的远近。

智能化与远程控制是智能家居的两大特点。

目前，已经有越来越多的机构和个人开始了对智能家居的研究。

随着网络技术的发展，特别是无线网络的发展，网络化智能家居系统可提供遥控、家电（空调，热水器等）控制、照明控制、室内外遥控、窗帘自控、防盗报警、电话远程控制、可编程定时控制及计算机控制等多种功能和手段，使生活更加舒适、便利和安全。

1.2研究现状

1.2.1国内现状

20世纪90年代中后期，国内的智能小区逐步兴起。

我国的智能化住宅和智能化小区建设,最初始于广州、深圳和上海等沿海开放城市,逐步向内地扩展，人们对智能小区的热情空前高涨，一时间全国上下许多大中城市的房地产商都将自己开发兴建的住宅小区标以“智能小区”、甚至提出“3A型智能小区”、“5A型智能小区”等，智能小区成了房地产商开发销售的热点和卖点。

但由于智能化小区缺乏统一的技术标准，智能化相关产品不成熟，房地产开发商贪大求全、盲目追求智能化以及专业知识欠缺导致的鉴别能力不足等原因，造成部分建成的小区智能化系统运行不正常、系统性价比低下，所使用的系统与设备不符合标准化及开放性的要求。

为此，建设部住宅产业化促进中心先后颁布了《全国住宅小区智能化系统示范工程建设要点与技术导则》等对智能小区的建设加以指导，上海市智能建筑试点工作领导小组也适时颁发了《上海市智能住宅小区功能配置大纲》，并在2002年修订版中5.5.1条提出“通过智能家庭控制主机实现对家庭内部部分供电回路、照明、空调等的统一开关控制和调节”提出了智能家居的雏形。

近几年，房地产市场在高速发展之后逐步趋于理性,房地产开发商对智能化有了比较深入的理解，智能化相关技术及产品逐步成熟，从而大大促进了智能化行业的发展，小区智能化行业正逐步向着理性与务实的方向发展，部分高端房产项目开始引入智能家居概念。

目前，我国对基于网络技术的智能家居系统的研究还刚刚起步，主要集中在一些分散的智能家庭控制子系统的研究，如三表（电表、水表和天然气表）抄送子系统、门禁子系统、可视对讲子系统、医疗求助子系统等。

这些子系统互相独立，不能实现信息共享,使得安装和使用很不方便。

而只有利用网络技术，实现家庭内部的网络化，用统一的中央控制器将这些电气子系统以及电气设备连接起来，才能实现信息共享和家庭的远程智能控制。

从技术的角度讲，实现一个集多种功能于一体的智能家居系统是可以的,也比较容易实现。

但从实用的角度讲，家庭安全防范子系统、家庭状况实时远程监测子系统和远程家电控制子系统都是目前或未来几年内对人们非常实用的子系统。

智能住宅在我国的初次出现是在1997年。

在建设