嵌入式 智能家居报告.docx
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嵌入式智能家居报告
课程设计
课程名称嵌入式系统课程设计
题目名称智能家居控制系统
学生学院自动化学院
专业班级电子信息科学与技术1班
学号
学生姓名
指导教师
2012年05月24日
广东工业大学课程设计任务书
题目名称
智能家居控制系统
学生学院
自动化
专业班级
电子信息科学与技术
姓名
学号
1.课程设计要求：
●团队任务
●熟悉实验面板的部件，包括：
LED调光
百叶窗控制模块
移动传感模块
亮度传感模块
继电器
外部输入模块，等。
●熟悉相关配置软件的使用
●熟悉嵌入式编程代码的书写
●在上述部件的基础上，构思一个家庭控制场景，利用上述或者外界的其它电子设备（当然，要以实验面板为主体）完成家庭控制的目的。
●要求使用实验面板上三种或以上部件
●完成相应课程设计报告
⏹课程设计报告需要对整个设计的目标、功能介绍、原理、实现方法、实验结果、总结等
⏹课程设计报告需有控制流程的原理图
⏹课程设计报告中需要明确小组成员每人的任务量和任务内容
2.课程设计的成果：
（1）实现家庭控制场景的相应配置文件和AVR源代码
（2）项目报告
发出任务书日期：
年月日指导教师签名：
计划完成日期：
年月日基层教学单位责任人签章：
主管院长签章：
目录
1课程设计目的与要求5
1.1设计要求5
2概述5
2.1家庭控制场景5
2.2实现此场景所要包括的功能5
3课程设计原理6
3.1原理6
4功能设计及实现6
4.1灯光亮度调节原理及实现方法6
4.2室内电器自动开关功能7
4.3自动报警功能8
5总结8
5.1实验结果8
5.2总体工作时间9
5.3工作分工9
6心得体会10
7附录10
7.1配置的参数图：
10
7.2修改的程序11
1课程设计目的与要求
1.1设计要求
1）团队任务
2）熟悉实验面板的部件，包括：
LED调光、百叶窗控制模块、移动传感模块、亮度传感模块继电器、外部输入模块，等。
3）熟悉相关配置软件的使用
4）熟悉嵌入式编程代码的书写
5）在上述部件的基础上，构思一个家庭控制场景，利用上述或者外界的其它电子设备（当然，要以实验面板为主体）完成家庭控制的目的。
6）要求使用实验面板上三种或以上部件
7）完成相应课程设计报告
2概述
2.1家庭控制场景
在这次课程设计中，为了很好地用到实验开发板所提供的功能，我模拟了这样一个智能家居家庭控制场景：
在傍晚的时候，夜幕降临，刚下班的我一打开家的大门，家里的温馨的灯自动打亮，空调自动打开，温馨的轻音乐响起，厨房的电饭煲、微波炉等电器全部打开。
为赶公车下班，拖着一身疲惫的我，送来清凉和新鲜的空气和舒适的环境及美味的佳肴。
我的精神为之一震，顿时从疲惫的状态走了出来，觉得光线不合心意，还可以进行调节。
而在我离开家去上班的时候，家里切换到报警系统。
忠心而又可靠的替我守护家园。
2.2实现此场景所要包括的功能
1）室内灯光亮度调节：
根据个人需求，对于外界光线的需求，利用按键进行对室内光线，灯光的亮度调节，分成8个亮度，可以自由的选择灯光的亮度，以调节室内的光线，适应个人的需求。
需要关闭时，按下关闭键，就可一键关闭。
2）家用电器自动开关功能：
家用电器用LED灯来代替，程序中它与检测主人回家连接在一起。
当主人回到家时，家用电器按需逐渐自动打开（即LED依次序点亮）。
3）自动报警系统：
自动报警系统通过移动探头检测是否外界有人或物进入、移动，一旦检测到有人进入警戒范围内，移动探头就会发出信号，促发警报系统，这里用继电器的开关演示，警报系统会一直发出警报直到主人关闭警报系统。
有人在家的话，可以关闭警报系统，睡觉或者外出时开启警报系统以防止被盗或者意外。
3课程设计原理
3.1原理
利用基于KNX总线协议的ETS4智能家居开发软件，设计出囊括所要实现的智能家居的所有可能性的数据库，然后在此基础上进行二度开发，编写运行数据库里面数据的程序，就好比物流，数据库里面的参数就是货物，程序就是搬运工，两者结合就组成了物流，所以我们可以通过修改以及编写不同运行的程序，在同一个数据库功能的前提下，实现不同的功能。
又或者通过数据库里面物理地址的不同链接，而模拟出不同的功能。
4功能设计及实现
4.1灯光亮度调节原理及实现方法
功能描述：
当觉得光线不合此时的气氛，想营造一个更加舒适的氛围。
这是个必不可少的功能，你可以通过按钮来进行调光功能。
程序流程图：
开发板实现方式：
使用按键触发，按键开关给对应端口发出豹纹，通过识别豹纹选定控制程序，每按一次按键，通过识别输入量，利用函数AboutSET判别输入为1时，对全局变量灯光设置LEDSET进行判别设置，小于8时加1，等于8时置1。
通过数组LD存储灯光亮度值，再根据LEDSET的值选择灯光亮度值LEDFLAG，然后调用灯光函数DimmerObjectOFIn，对灯光开关亮暗进行调节。
需要快速关闭时，按下关闭键，关灯并将所有的参数复位。
4.2室内电器自动开关功能
功能描述：
当主人打开门的时候，室内的电器，就会根据主人之前设定的情况，按照主人的生活习惯和爱好，把想要的电器在进门的时候，自己打开，给主人一个智能、舒适、温馨的家。
程序流程图：
开发板实现方式：
通过ETS4,给予继电器模块、开关模块等同一个物理地址，实现它们的同步工作，继电器模块的显示灯、LED等模拟室内电器，开关模块模拟主人回家的感应器，从而模拟室内电器自动开关功能。
4.3自动报警功能
功能描述：
自动报警系统通过移动探头检测是否外界有人或物进入、移动，一旦检测到有人进入警戒范围内，移动探头就会发出信号，促发警报系统，这里用继电器的开关演示，警报系统会一直发出警报直到主人关闭警报系统。
程序流程图：
开发板实现方式：
通过移动探头触发，发出豹纹，相应的端口接收豹纹选定控制程序，当输入为1的时候，则开启警报（继电器以及相连的灯），调用函数SwitchObjectOFIn，同时利用函数ObjectDisablePIR关闭移动探头使能端，使得警报系统一直处于警报状态。
确定要关闭警报时，手动按键，利用SwitchObjectOFIn清掉警报，然后根据需要选择是否再次开启警报系统。
用一个按键控制警报的清除与警报系统的开关，当按键输入0时，用ObjectDisablePIR关闭警报系统并清除警报，输入1时打开警报系统。
5总结
5.1实验结果
编写好程序，设置好实验版参数并下载到板上，按动控制灯光亮度调节的按键，按第一下其显示灯（PORTE端口的LED灯）点亮，但是调光的LED灯不亮，按第二次，调光的LED灯亮，继续按下去，LED灯亮度慢慢增强，直到按下第八次，显示灯暗，调光的LED灯也暗了。
对于主人回家家用电器自动打开，通过探测主人是否回家，即处于一直等待主人回家状态，此时电器关闭（即LED全灭），当主人回家时，电器依次打开（即LED依次点亮）。
实现预期效果。
对于警报系统，触发移动探头，继电器1打开，与其连接的灯也点亮，并且不会暗下去直至手动按下警报关闭键，再次打开警报系统，触发移动探头，出现一样的结果，重复多次，依然得到正确结果。
关闭了警报系统时，移动探头不接受任何触发，继电器及LED灯没有任何操作，打开警报系统，移动探头才能够触发，并且，触发后，在关闭警报并重新启动警报系统之前，移动探头不再触发。
5.2总体工作时间
熟悉软件和程序
3天
构建场景
1天
构建各个子模块
2天
填充和完善各个子模块
2天
完善和调试应用程序
1天
5.3工作分工
杨应聪、李子霖、张露
负责开发板硬件的了解和ETS4的使用
叶国林、刘运可
负责程序的了解和编写和AVR的使用
刘运可、叶国林、杨应聪、李子霖、张露
负责构建整个场景，完善与调试程序
程序的编写：
叶国林、刘运可
调光函数、LED依次点亮函数
杨应聪、李子霖、张露
自动报警函数
6心得体会
7附录
7.1配置的参数图：
7.2修改的程序
附录C语言源程序
UCHARLEDSET=0;//灯光设置选项
UCHARLEDFLAG,LD[]={0,1,2,3,4,5,6,7,0};//亮度
voidAboutSET（UCHARINPUT）//灯光设置选项函数
{
if（INPUT）
{
if（LEDSET<8）
{
LEDSET+=1;
}
else
{
LEDSET=1;
}
}
LEDFLAG=LD[LEDSET];
}
voidJingbao（UCHARchannel,UCHARIN）//警报器函数
{
if（IN==0x01）
{
SwitchObjectOFIn（channel,IN）;
if（IN==0x01）
{
ObjectDisablePIR（0x00）;
}
}
}
voidKuaiguan（UCHARIN）//一键关闭LED
{
if（IN==0x01）
{
PORTE=0xff;
DimmerObjectOFIn（0x01,0x00）;
ProcessBSObjectIn（0x00）;
LEDSET=0;
LEDFLAG=0;
}
}
voidJingbaokaiguan（UCHARIN）//警报器开关函数
{
ObjectDisablePIR（IN）;
if（IN==0x00）
{
SwitchObjectOFIn（0x00,0x00）;
}
}
voidBaiyechuang（void）
{
if（LEDFLAG==0）
{
ProcessBSObjectIn（0x01）;
PORTE=0xff;
}
elseif（LEDFLAG==1）
{
ProcessBSObjectIn（0x00）;
PORTE=0x00;
}
}
//DimmerSwitchobjectinON/OFF
voidDimmerObjectOFIn（UCHARchannel,UCHARDestValue）//LED调光函数
{
PrepareBrightness（channel,DestValue）;
}
voidAppGetObjctPro（void）
{
UCHARTmpObjNo,TmpChnNo;
UCHARObjectInValue[2];
if（!
KnxAl_GetUpdatedCo（&TmpObjNo））return;
KnxAl_GetValue（TmpObjNo,ObjectInValue）;
switch（TmpObjNo）
{
case0:
//警报器
Jingbao（TmpObjNo,ObjectInValue[0]）;
break;
case1:
//一键关闭LED
Kuaiguan（ObjectInValue[0]）;
break;
case2:
case3:
SwitchObjectSCIn（TmpObjNo%2,ObjectInValue[0]）;
break;
case6:
break;
case10:
//LED调光
AboutSET（ObjectInValue[0]&0X01）;
DimmerObjectOFIn（（TmpObjNo-6）/4,LEDFLAG）;
break;
case7:
case11:
//dimmer4bit
DimmerRelativeObjectIn（（TmpObjNo-7）/4,ObjectInValue[0]&0x0F）;
break;
case8:
case12:
//dimmer1byte
DimmerObjectBRTIn（（TmpObjNo-8）/4,ObjectInValue[0]）;
break;
case21:
//警报器开关
Jingbaokaiguan（ObjectInValue[0]）;
break;
case23:
ObjectChangeSen（ObjectInValue[0]）;
break;
case14:
Baiyechuang（）;
break;
case15:
ProcessLSObjectIn（ObjectInValue[0]）;
break;
case4:
case5:
SwitchObjectSIn（TmpObjNo-4,ObjectInValue[0]）;
break;
default:
break;
}
}
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