智能家居之安防系统
一．概述
智能家居中有许多的应用系统，我设计的是安防系统。
1.涉及到的主要技术
物联网通信技术（主要是采集与传输信息）；
2.主要研究内容
采集，传输，处理信息，报警等基本内容；
该智能安防系统的核心内容就是，智能报警系统的自动反应功能，以应对各种危险，达到竟可能高的安全性。
3.需要实现的设计目标
1.实现实时的采集，传输信息。
2.能实现对实时信息的处理，并作出一定的反应
3.出现任何安全问题，通知主人，还要自动做出反应，比如火灾时自动喷水灭火，气体泄漏时自动关门关窗，并切断电源。
二．总体的设计方案
系统架构设计总框图：
上图是我从网上找到的一个已经非常成熟的安防系统的例子，我将它简化一下，将安防系统分为三个子系统：环境监测子系统；智能门禁子系统；报警子系统。
架构图：
环境监测子系统
智能门禁子系统报警子系
统
做出及时措施；
通知主人
当智能门禁子系统与环境检测系统监测到危险的时候，触发报警系统三．系统各部分的功能及设计
1.门禁子系统
功能：实行监控管理
设计：门控系统有摄像头，麦克风（采集语音），指纹采集器，可控旋转电机构成，控制部分采用基于MSP430设计开发的控制板。采集了指纹，声波，图像等多种生物特征信息，同时配合硬件设备，以达到智能家居中对安全性能高的要求。
门禁系统除了允许人员进入之外，还要有防止入侵者的功能，所以，在房子外部的墙等地方可以装上特殊的传感器，让门禁系统拥有防盗功能，为了实现这一点可以采用如下设备：无线红外线报警器，防盗器警报器（2个)，和遥控遥控红外示警器。下面是技术参数：1．电源：直流6V(4节5号电池) 2．待机电流：≤100LlA 3．报警电流：≤150mA 4．报警声响响度：1米范围内不小于80dB 5．红外探测距离：7米左右，左右110度
安装方法：
1、探头应避免直对门窗口，以免误报
2、应调整探测器的倾斜角度，以使其探测距离最远
3、探头的菲妮尔透镜应保持干净，不能有遮挡物体
4、探头应远离冷热源，例如空调出风口、暖气、冷气机等
5、将电池盖打开，按照电池盒内部的标识将4节5号电池装入
6、电池上后按一下遥控听到清脆嘟的一声绿灯亮，表示已经开机，
待绿灯灭后进入警戒状态，检测到有人报警40～80秒
7、安装使用时应避免阳光、汽车灯光直射探头，须考虑窗帘飘动而引发的误报警 8、安装在墙角或者墙面上，建议安装高度在离地面2～3米位置，可以防止小动物误报 9、将遥控红外示警器固定在万向座上，转动红外示警器，使其符合安装要求和探测需要即可。
当然当这些传感器发出警报后，还需要向报警子系统发送信息。
2.环境监测系统
功能：环境监测系统通过传感器结点，将各个地方的物理信息实时记录并传输给主控系统，监测有无煤气泄露，火灾等危险。
设计：采用基于ZigBee技术的无线传感网络实现对环境湿度，环境温度，甲烷气体的监测。传感器核心部分和射频通信部分可以使用一些成品模块，例如TI公司的CC2430成品模块。
环境检测系统的网络拓扑结构采用星型结构，因为在一个只能家居方案中，不需要很多传感器结点。如上图右：
3，智能报警系统（主系统）：
功能：在该只能安防系统中，报警系统不是亲自去探测是否存在危险，而是接收从环境监测系统，与门禁系统的信息去判断是否有危险。所以报警系统相当于该安防系统的控制系统，需要具有处理信息的能力如果处理结果得到了是有危险比如说：有煤气泄漏，或有人强行入室，或者，烟雾监测浓度高，有火灾危险等。这时，报警系统要自发的通知主人，是以短信等方式确保能通知到。另外报警系统还要根据安全类型，控制相应器件产生某种反应来应对措施，比如说，若出现火灾，获得确定信息后，自动关门，关窗（虽然不知道怎么实现），然后喷水之类的。下面是报警系统工作原理图：
报警系统开启
是否有危险
环境危险？
获取传递危险的节点位置
采用措施不是环境危险就是入侵者，措施：响起警报
通知主人
结束
四．设计总结
智能家居安防系统最大的亮点就是：当它检测出有危险的时候，它会想办法弥补，控制甚至是消灭危险；同时通知主人，而不单单只是响铃报警，他的通知主人，是通过发信息给主人这种方式，而不是发出声音让主人知道。
此安防系统需要应用到有比较智能的自动家具设备中，比如说，能电控的开窗，开门动作等。
.. XXXXXXXXXXXXXX 嵌入式系统原理及应用实践 —智能家居控制系统（无操作系统） 学生姓名XXX 学号XXXXXXXXXX 所在学院XXXXXXXXXXX 专业名称XXXXXXXXXXX 班级XXXXXXXXXXXXXXXXX 指导教师XXXXXXXXXXXX 成绩 XXXXXXXXXXXXX 二○XX年XX月
综合实训任务书 学生姓名XXX 学生学号XXX 学生专业XXX 学生班级XXX 设计题目智能家居控制系统（无操作系统） 设计目的： 巩固AD转换模块的应用—光照采集 掌握PWM驱动蜂鸣器产生不同频率声音的方法 巩固SSI 模块控制数码管动态显示的方法 掌握定时器控制数码管实现动态扫描的思想 掌握DS18B20检测温度的程序设计方法 掌握一个完整项目的分析、规划、硬件设计、软件设计、报告撰写的流程方法。 具体任务： 1、编写（或改写）发光二极管、按键、继电器、定时器、数码管、ADC、PWM、温度传感器DS18B20等模块的初始化程序及基本操作程序。 2、为保证数码管显示的稳定性，使用定时器定时扫描各个数码管，可避免 处理器在执行其他程序时，数码管停止扫描而使得显示不正常。 3、通过ADC模块采集开发板上的光敏电阻（CH3），并在数码管低四位显示 采集的值，将光照强度分为 5 级，亮度最亮时开发板上的 4 颗LED全部熄灭， 亮度越来越低时，分别点亮 1 颗、2 颗、3 颗，完全黑暗时点亮 4 颗LED。 4、通过DS18B20检测环境温度，并在数码管高三位显示（两位整数、一位 小数），当环境温度低于设定的下限温度时，蜂鸣器报警，同时打开空调制热（继 电器）；当环境温度高于上限温度时，蜂鸣器报警，同时打开空调制热（继电器）。 5、通过开发板上的三个按键KEY1、KEY2、KEY4（KEY3引脚与DS18B20共用，在此项目中不使用）设定上下限温度： KEY1按一次设定上限温度（同时数码管显示上限温度），按两次设定下限温 度（同时数码管显示下限温度），按三次，设定完成（同时数码管显示实时温度）； KEY2按一次，上限或下限温度加1； KEY3—该引脚被DS18B20占用，不可使用！！！ KEY4按一次，上限或下限温度减1。
智能家居之安防系统 一．概述 智能家居中有许多的应用系统，我设计的是安防系统。 1.涉及到的主要技术 物联网通信技术（主要是采集与传输信息）； 2.主要研究内容 采集，传输，处理信息，报警等基本内容； 该智能安防系统的核心内容就是，智能报警系统的自动反应功能，以应对各种危险，达到竟可能高的安全性。 3.需要实现的设计目标 1.实现实时的采集，传输信息。 2.能实现对实时信息的处理，并作出一定的反应 3.出现任何安全问题，通知主人，还要自动做出反应，比如火灾时自动喷水灭火，气体泄漏时自动关门关窗，并切断电源。 二．总体的设计方案 系统架构设计总框图：
上图是我从网上找到的一个已经非常成熟的安防系统的例子，我将它简化一下，将安防系统分为三个子系统：环境监测子系统；智能门禁子系统；报警子系统。 架构图： 环境监测子系统 智能门禁子系统报警子系 统 做出及时措施； 通知主人
当智能门禁子系统与环境检测系统监测到危险的时候，触发报警系统三．系统各部分的功能及设计 1.门禁子系统 功能：实行监控管理 设计：门控系统有摄像头，麦克风（采集语音），指纹采集器，可控旋转电机构成，控制部分采用基于MSP430设计开发的控制板。采集了指纹，声波，图像等多种生物特征信息，同时配合硬件设备，以达到智能家居中对安全性能高的要求。 门禁系统除了允许人员进入之外，还要有防止入侵者的功能，所以，在房子外部的墙等地方可以装上特殊的传感器，让门禁系统拥有防盗功能，为了实现这一点可以采用如下设备：无线红外线报警器，防盗器警报器（2个)，和遥控遥控红外示警器。下面是技术参数：1．电源：直流6V(4节5号电池) 2．待机电流：≤100LlA 3．报警电流：≤150mA 4．报警声响响度：1米范围内不小于80dB 5．红外探测距离：7米左右，左右110度 安装方法： 1、探头应避免直对门窗口，以免误报 2、应调整探测器的倾斜角度，以使其探测距离最远 3、探头的菲妮尔透镜应保持干净，不能有遮挡物体 4、探头应远离冷热源，例如空调出风口、暖气、冷气机等 5、将电池盖打开，按照电池盒内部的标识将4节5号电池装入 6、电池上后按一下遥控听到清脆嘟的一声绿灯亮，表示已经开机，
基于物联网的智能家居系统设计毕业设计论文I 基于物联网的智能家居系统设计 摘要 智能家居系统是利用计算机、嵌入式系统和通信网络技术，将各种家用设施(如照明、安防、家电等)通过家庭网络连接到一起，从而为人们提供更为便利舒适的生活。传统的智能家居系统一般是通过有线线路布线和进行各种控制和通信的，人们难以脱离各种线缆的羁绊，而且系统的可扩展性能也很差。现代近距无线通信技术的发展，使得人们能够冲破这种束缚，营造更舒适的家居生活。家居网络可以大致分为数据网络和控制网络两大部分，本文主要针对智能家居系统的控制网络相关技术进行研究，并进行了系统设计。 本文主要按照以下几部分展开论述: 首先分析了智能家居系统的一般构成以及控制系统在智能家居的地位，并通过传统智能家居的特点进行分析，指出了目前市场上的智能家居系统的局限性，提出了基于短距无线网络的现代智能家居系统是将来的发展趋势。接着对智能家居控制的系统构架以及相关关键技术进行了分析和比较，指出基于IEEE802.15.4的zigbee技术是目前最适合无线家居控制系统的无线标准，并对该标准进行了深入研究。然后从系统和应用的角度来研究智能家居控制网络，设计了一个基于近距无线技术的智能家居控制演示系统，包括主控制器与传感器、摄像头监控、开关控制等功能节点的设计。 关键词：家居控制网，Zigbee，物联网
Things Based System Design of Smart Home ABSTRACT Intelligent household system is using a computer, the embedded system and communication network technology, will all sorts of household facilities (such as lighting, security, home appliance, etc) through the family network connectivity to together, thus provide people with more convenient comfortable life. The traditional intelligent household system is generally through the cable line wiring and various control and communication, people is hard to escape the fetters of various cable, and system extensible performance is also very poor. Modern sidewall of wireless communication technology development makes the people can get the chains, build the household life more comfortable. Household networks can be roughly divided into data networks and control network of two parts, this article mainly aims at intelligent household system control network relevant technology and system design. This paper mainly according to the following several aspects to discuss. This paper firstly analyzes the general intelligent household system composition and control system in intelligent household position, and through the traditional intelligent household characteristics, the paper suggests that the current market the limitations of the intelligent household system, puts forward the short-range wireless network based on the modern intelligent household system is the future trend of development. Then the intelligent household control system architecture and related key technology are analyzed and compared, points out that the IEEE8O2. Based on zigbee technology 15.4 is the most suitable for wireless home control system's wireless standards, and the standards were studied. Then from the Angle of system and application research intelligent household control network, design of a close wireless technology based on the intelligent household control demonstration system, including the main controller and sensor, surveillance camera, switch control design of functional nodes. Keywords:home control nets, Zigbee, Content networking
前言 智能家居系统是由智能家居安防系统、网络服务系统和家庭自动化系统等子系统组成的家庭综合服务与管理集成系统。其中，智能家居安防系统担负着保护人们生命财产安全的职责因此成为智能家居系统的首选组成部分。 智能家居给人们生活带来便利的同时也产生了巨大的社会经济效益，但是配套的安全防范技术一直是制约其安全性和智能化程度的关键因素。传统的智能家居安防系统功能单一，智能化程度低下。本文首先提出一种基于多元生物特征融合技术的身份识别方法，在系统兼容性和智能化程度上都有大幅提高，同时支持各种特征任意组合形式，极大提高了系统的灵活性和普适性。在分析现有家居安全防范系统的基础上，借鉴其成功经验，从提高系统的实用性和全面性入手，给出了针对家居应用领域的智能家居安防监控系统的实施方案。本系统综合了紧急按钮报警、红外探测器报警、图像人脸检测报警以及温度报警四种报警方式。这样既能实现对人物入侵的有效感知，还能够随时监控温度等一些居住舒适度指标。而将人脸检测报警机制应用其中体现了新的复合型报警方式的系统设计思想。
目录 1 绪论 (3) 1.1 研究背景和意义 (3) 1.2 国内外现状分析 (4) 2 传感器介绍...................................... 错误！未定义书签。 2.1 传感器的概述 5 2.2 传感器在家居安防系统中的应用 (5) 3 家居安防智能监控系统方案的设计 (6) 3.1 家居安防监控系统概况 (6) 3.1.1 系统结构家居安全防范系统结构组成 (6) 3.1.2 以海尔公司为代表的安防产品 6 3.1.3 家居安防监控系统的发展趋势 7 3.2 智能家居安防监控系统的需求分析 (7) 3.3 智能家居安防监控系统的设计 (9) 3.3.1 智能家居安防监控系统原理 (9) 3.3.2 综合监控管理介绍 (11) 4 系统原理图...................................... 错误！未定义书签。 5 总结 (14) 参考文献 (15)
基于单片机的智能家居 安防系统 作者姓名：XXX 专业班级：XXXXXXXX指导教师：易诗 摘要 随着经济的发展，城市居民住宅小区的大量崛起和人们生活水平的不断提高，人们在家庭住宅的观念上逐步发生变化。人们不仅需要宽敞、豪华的住宅，同时也希有一个安全、放心的生活空间。安全,就是有一个快速、有效、连动的防火、防盗、防爆的安防体系；同时要求家庭人员、社区管理中心及其有关单位部门都能及时获得相关信息并采取相应措施。这些都要求家庭不再是一个孤立场所，而是一个能与外界进行信息交流的单元。 自此，本文研究出一套基于51单片机的智能家居安防系统。本系统具有采集现场信息，并将信息分析处理，结果通过短信的方式传递到预设的电话号码上。本系统还能显示险情种类信息的功能，并且能够在现场对火灾进行铃声报警的功能。智能家居安防系统是以家庭住宅为平台，融合了计算机技术，网络通信技术和自动控制等技术，将与家庭生活相关的各种应用子系统有机的结合在一起，为人们提供更加舒适、高效、便捷、安全的现代居住环境。新的智能型家庭安防报警系统在感应端主要通过磁红外、温度、煤气、玻璃破碎等探测器来感应异常的变化，当感应器感应到异常情况时，自动地把警情发送至相关部门和人员，以便得到及时的处理，减少人员伤亡和财产损失。 关键词：AT89C51；温度传感器；烟雾传感器；红外传感器；GPRS模块； 智能安防
Intelligent security system design and implementation based on 51-MCU Abstract：With the development of economy, urban residential district of rise and the people living standard unceasing enhancement, people gradually changing ideas on family homes.People not only need spacious and luxurious houses, as well as mothballed a safe, rest assured of living space. Security, that is, there is a rapid, effective, the gearing of fire prevention, guard against theft, explosion-proof security system; Also asking family members, community management center and its related units can timely access to relevant information and take corresponding measures. These require family is no longer an isolated place, but a unit capable of carrying out information exchange with the outside world. Since then, this paper studies a set of intelligent household security system based on 51 single chip microcomputer. This system has the collection site information, and analysis the information processing, the results by text message is passed on to the preset phone number. This system can also display danger species information function, and can carry on the ring at the scene of fire alarm function. Smart home security system is a family home as a platform, combined with computer technology, network communication technology and automatic control technology, will and household life of all kinds of application subsystems organic unifies in together, provide people with more comfortable, efficient, convenient and safe environment of modern living. New intelligent home security alarm system in magnetic induction end mainly through infrared detector such as, temperature, gas, glass broken to induction abnormal changes, when the sensor sensing abnormalities, automatically send alert to relevant departments and personnel, in order to get timely treatment, reduce casualties and property losses. Key words: AT89C51. Temperature sensor; Smoke sensor; Infrared sensor; GPRS module;Intelligent security
绪论 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。 正是因为通信技术、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。 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。 课题研究的目的及意义在于智能家居控制系统可以定义为一个过程或者一个系统。利用先进的计算机技术、网络通讯技术、综合布线技术、将与家居生活有关的各种子系统，有机地结合在一起，通过统筹管理，让家居生活更加舒适、安全、有效。与普通家居相比，智能家居不仅具有传统的居住功能，提供舒适安全、高品位且宜人的家庭生活空间。还将原来的被动静止结构转变为具有能动智慧的工具，提供全方位的信息交换功能，帮助家庭与外部保持信息交换畅通，优化人们的生活方式，帮助人们有效安排时间，增强家居生活的安全性，甚至为各种能源费用节约资金。
设计目的： 以提高家居生活的安全性、舒适度、人性化为目的，设计智能家居监控系统。利用所学的传感器与检测技术知识，实现家居温度、煤气泄漏、外人闯入、火灾（烟雾）的检测。各监测节点可通过无线方式连接到主机，检测到危险信号后，主机可采用声光报警或远程报警。 要求： （1）用Protel画出设计原理图； （2）采用Quaters II、Maxplus II、EWB、pspice、Proteus中的一种或几种软件，完成系统电路中的部分或全部仿真，在设计说明书中体现仿真结果；（3）写设计说明书； （4）每位同学必做； 总体设计方案： 分模块设计各个功能。 选题背景 智能家居是以住宅为平台，利用综合布线技术、网络通信技术、智能家居系统设计方案安全防范技术、自动控制技术、音视频技术将家居生活有关的设施集成，构建高效的住宅设施与家庭日程事务的管理系统。本系统是针对常见的安全问题如温湿度、燃气泄露和火灾报警而设计的，主要侧重于安全方面。 各模块设计（硬件设计、软件设计）： 一．家居环境温度检测和报警： 本设计主要是介绍了单片机控制下的温度检测系统，详细介绍了其硬件和软件设计，并对其各功能模块做了详细介绍，其主要功能和指标如下：由于传统的热敏电阻等测温元件测出的一般都是电压，再转换成对应的温度，需要比较多的外部元件支持，且硬件电路复杂，制作成本相对较高。这里采用DALLAS公司的数字温度传感器DS18B20作为测温元件。即利用温度传感器（DS18B20）测量某一点环境温度 测量范围为-55℃～＋99℃，精度为±0.5℃
编号： 审定成绩： 重庆邮电大学 毕业设计（论文） 设计（论文）题目：家居物联网安全系统的研究 学院名称： 学生姓名： 专业： 班级： 学号： 指导教师：
答辩组负责人： 填表时间：年月 重庆有电大学教务处制
摘要 物联网正在以超越“爆炸”的速度发展，其对世界的影响也是越来越明显。智能家居是现代家居生活的一种趋势，以至于在第三届中国国际物联网（传感器网络）博览会上，家居智能作为“十二五”规划中工信部主推应用领域之一，家居系统产品或网络家居得以展示，物联网技术在智能家居方面的应用已经初见成效。 随着物联网技术在智能家居系统中的应用不断成熟，考虑到智能家居系统中存在的一些安全问题，例如“如何对住宅环境进行实时监测”，以及现有家居安全系统存在的局限性，一种基于物联网的高度网络化智能家居安防系统被设计出来。该智能家居安防系统是针对对非授权访问进行检测、拦截和报警进行设计。本设计涉及到两个节点（CC2530芯片为主控芯片的开发板），一个用作协调器节点，一个用作终端设备；协调器负责组建网络，并维护网络，与PC电脑相连，终端设备负责控制各个功能模块的正常工作，并把数据传递给协调器节点。另外功能模块主要有温湿度采集模块、烟雾检测模块、继电器模块和人体红外传感模块。 本文主要从理论和原理方面对家居物联网的安全系统进行研究，另外也从硬件方面做了很简易的家居环境安全监测系统。 【关键词】智能家居系统物联网技术家居安防传感器网络
目录 前言 (1) 第一章智能家居 (2) 第一节智能家居的概述 (2) 第二节国内外智能家居的发展状况 (2) 一、国内智能家居的现状 (2) 二、国内的相关政策 (3) 三、国外智能家居的现状 (3) 第三节智能家居中的安全问题 (4) 第四节本章小结 (5) 第二章基于物联网的智能家居系统 (6) 第一节物联网技术 (6) 第二节IEEE 802.5.4/ZigBee无线通信标准 (7) 一、IEEE 802.15.4标准简介 (7) 二、ZigBee标准简介 (8) 第三节家居物联网安全系统的研究 (10) 一、家居物联网系统 (10) 二、系统安全问题的研究 (11) 第四节本章小结 (11) 第三章课题的硬件描述 (12) 第一节设计总框图 (12) 第二节CC2530芯片及最其小系统介绍 (12) 一、CC2530芯片简介 (12) 二、CC2530最小系统组成 (14) 第三节功能模块介绍 (15) 一、温湿度检测模块 (15) 二、烟雾检测模块 (17) 三、人体红外探测模块 (18) 四、光敏传感器模块 (19) 五、显示模块 (20) 六、继电器模块 (22) 第四节本章小结 (23)
智能家居论文：基于嵌入式技术的智能家居系统设计与实现 【中文摘要】随着时代的进步、技术的发展、人民生活水平的提高,智能化也正逐步迈进现代家庭生活中,住宅信息化、数字化智能化及网络化也逐步成为现实。智能家居系统就是在这种情形下发展起来的。智能家居是利用综合布线技术、安全防范技术、网络通信技术、音视频技术和自动控制技术将家居生活中的各种设备(如灯光照明系统、安防报警系统、环境检测控制、网络家电)通过家庭网络连接在一起。智能家居在国外发展很快,在国内,智能家居发展还处于起步阶段,因此研究适合中国国情的智能家居系统有着重要意义。本文以某一嵌入式智能家居系统的设计为背景,研究的主要内容如下：1)分析国内外智能家居的发展情况,提出了一种适合中国国情的低成本、简单方便的智能家居解决方案,并给出了课题研究的意义；2)根据系统需求给出了智能家居系统的设计要求,将系统分为中央控制器和功能节点模块,分别选择了合适的嵌入式系统和采用ZigBee技术进行智 能家居内部组网；3)完成了以S3C2440为核心的中央控制器和以 CC2430为核心的功能节点模块的硬件设计；4)完成了中央控制器软件程序设计包括：Qt界面、Web Server构建、视屏监视程序设计；完成了以ZigBee为核心的软件模块设计；5)进行了系统主要功能和系统联调测试。 【英文摘要】With the development of technology and advancement of people’s living quality, people turn to pay more
attention on life’s security, comfort, convenience etc. Smart home system is to connect the facilities and devices (such as lighting system, safeguard system and electrical equipments etc) using computer, embedded system, network technology by home network, which provides people more comfortable and convenient life. The main work is as follows:1) By analyzing the domestic and foreign development situation of smart home, we present a smart home solution which is low-cost, simple and convenient.2) According to the system requirement, the system is divided into the central controller with embedded system and the function module with ZigBee technology.3) Completed the hardware system design of central controller based on S3C2440 and function module based on CC2430.4) Completed the software system design of function module and central controller which includes Qt interface, Web Server construction, video monitoring.5) Debugged and tested the main function of the system. 【关键词】智能家居嵌入式系统 ZigBee S3C2440 CC2430 【英文关键词】Smart Home Embedded System ZigBee S3C2440 CC2430 【目录】基于嵌入式技术的智能家居系统设计与实现摘要 5-6Abstract6第1章绪论10-17 1.1 课题背景
基于物联网技术的智能家居安防系统设计 摘要：智能家居从20世纪末开始发展，到如今已经得到大规模普及，其蓬勃发 展的势头，已成为挖掘的内在潜力，受到业界广泛关注。许多企业在产品研发、 技术创新等方面展开了激烈的竞争，并通过相关产品的展示吸引消费者关注。在 智能化建筑中，智能家居将不同的智能信息和楼宇环境信息综合分析应用，具有 监测、传输、储存、判断和控制的综合智慧能力，形成以人、建筑、环境三位一 体的格局，为人们提供安全、舒适、便捷及可持续发展功能环境的建筑。智能安 防系统一方面保障了用户自身的家庭财产安全，另一方面也保障了建筑楼宇本身 的安全性。 关键词：物联网技术；智能家居；安防系统设计 引言 以往的智能家居包含了智能家电、灯光、安防和影音等各方面的控制，在上 个世纪末和本世纪初期，它在各个国家得到了广泛的应用。可以说基于物联网技 术的智能家居系统，是继智能穿戴产业后所引爆的一种凭借远程、无线技术作为 主要载体的智能产业。它的业务范围包括远程监控、家庭医疗保健与监护、信息 服务、网络教育和联合智慧社区、智慧城市等在内的各种项目的拓展应用。 1智能家居安防系统的功能划分 1.1智能家电系统 目前市场上大多数智能家居产品都是家电产品，主要通过在原来的一些家电 上安装各种感应模块和无线控制模块，从而实现自身的智能化控制，可以根据可 能产生的各种情况进行自身的调整，以达到在提高效率节约时间的同时，降低成 本的目的。并通过物联网模块与网络相连，从而实现自身系统功能的升级、自身 状态信息的采集与发送、生活所需物品的采购方案的制定和家庭生活费用缴纳的 功能，为用户提供更加方便的生活。 1.2环境监控系统 生活环境的监控也是智能家居的一个重要的组成部分。环境监控主要是通过 各种家电和专门的环境感知模块、无线控制模块实现的对家居环境的智能化感知 与控制，可以通过感知环境的变化对家居环境进行调整，以提供较为舒适的环境，使用户获得一定的安全和幸福感。同时在这些基础之上，通过物联网模块与网络 连接，还使得用户随时随地对家居环境有着绝对的了解和掌控，并可以通过自己 的感受来调节自己希望的家居环境。 1.3安全防护系统 如何在无形之中给人们一种安全的生活环境也是现代智能家居安防系统应该 考虑的一个重要方面。而安防系统通过各种安全报警传感器、环境监控感知模块 与无线控制模块组成的对家居环境安全防护的全面感知，并对可能发生的或已经 发生的安全防护问题发出报警。同时通过物联网模块向用户与安防机构发出警告，并将收集的准确信息实时传递到用户与安防机构。智能家居安防系统的这三个重 要组成部分是相辅相成的，也是未来家居体验中不可或缺的，其中缺少任何一个 环节都不能被称之为智能家居安防系统。 2基于物联网技术的智能家居安防系统设计策略 2.1系统硬件设计 智能家居安防系统中信号检测传感器采用MQ-2烟雾传感器、HC-SR501人体 感应红外传感器、红外光敏构成的火焰传感器。控制采用STC89C52单片机，报
家庭安防报警系统 随着社会经济的飞速发展和人民生活水平的不断提高，人们对其住宅的要求也越来越高，表现在不仅希望拥有舒适、温馨的住所，而且对安全性、智能性等方面也提出了更高的要求，智能住宅的安全防范系统也应运而生。现在很多小区都安装了智能报警系统，因而大大提高了小区的安全程度，有效保证了居民的人身财产安全。由于红外线是不可见光，有很强的隐蔽性和保密性，因此在防盗、警戒等安保装置中得到了广泛的应用。此外，在电子防盗、人体探测等领域中，被动式热释电红外探测器也以其价格低廉、技术性能稳定等特点而受到广大用户和专业人士的欢迎。 智能住宅的安全防范报警系统，由红外探测器实现盗并自动电话拨号报警。当探侧器检测到警情的时候，中断请求，再由单片机控制电话接口电路，实现模拟摘机，通过DTMF就会向单片机发出拨号电路实现自动拨号，并由语音电路通过电话完成播放预先录制好的语音信息，实现语音报警，来通知用户发生警情，以便让他们及时的作出相应措施。另外，本系统还设置了密码验证，通过键盘可输入验证码并可修改密码。本系统还配置了备用电源以及具有掉线和断电自诊断功能，增强了系统的安全性和稳定性。 关键词:安全防范;智能报警系统;语音报警;单片机控制;DTMF拨号 1.智能报警系统的总体构成 图1 系统结构框图 系统的基本工作过程：
报警探测器安装在用户家里需要防范的部位，例如门窗、厨房，卧室等，报警主机放在家里比较隐蔽的区域。在通常情况下，监控器是处于休眠状态，当用户要出门，家中没人时，用户可以通过键盘启动监控器，监控器接到用户命令后，等待一个时间(如3min)，让用户启动监控器后有足够的时间离开住宅，该时间过后，监控器会启动探头，此时监控器处于真正的布防状态，只要有人在探头检测范围内经过，而他又不能在规定的时间内输入正确的密码进行撤防，报警探测器立即向自动报警主机发出报警信号，接到警情事件后，自动报警主机立即进行确认(多次巡检中断信号)，确认无误后，从EEPROM中读出相应的报警电话号码，通过双音多频拨号芯片自动拨打用户预先设置好的报警电话号码(如手机号码，办公室号码)进行远程拨号报警:待对方摘机后，启动语音电路，将预先录制好的语音信息通过电话线传给对方，通知对方发生警情，同时自动记录警情信息，以备查询:如果对方没有摘机，就连续拨打三次，并进行现场警铃报警。 2热释电红外线探测器设计 热释电红外传感器是利用红外辐射的热辐射作用引起元件本身的温度变化检测信号，其探测率、响应速度都不如光子型传感器。但由于热释电型传感器可在室温下使用，灵敏度与波长无关，所以应用领域广。考虑到实际情况，即主要用于保护人身安全问题，而不是用于非常精密的场合，故本课题选用热释电红外线传感器，既能利用此传感器的优势，又能满足要求，从经济上和实用价值综合考虑来看是一理想的选择。 在热释电红外探测器中有两个关键性的元件，一个是热释电红外传感器(PTR ) , PTR 能将红外信号变化转变为电信号，并能对自然界中的白光信号具有抑制作用。另一个是菲涅尔透镜，菲涅尔透镜是一种由塑料制成的特殊设计的光学透镜，它用来配合热释电红外线传感器，以提高接收灵敏度。用菲涅尔透镜配合放大电路将信号放大60-70db,就可以检测10-20m处人的活动。 图2 热释电红外线传感器结构示意图
智能家居安防系统设计方案 智能家居安防系统即智能安防系统，其产品涉及广泛，除了远程监控类产品还有各种保护人体安全等的探测器，这些产品所集成的智能安防系统为用户的家庭及人身安全提供了极大的保障。那么智能家居安防系统是如何设计的方案呢？ 智能家居安全系统总体设计方案 系统的总体设计思路是，在用户家中部署一台PC，负责连接、控制监控设备并与用户的智能手机通信。智能手机则作为终端设备负责显示监控画面，并提供控制监控设备的用户界面。智能手机通过GPRS移动数据网络接入Internet进而实现与用户家中PC的通信。 智能家居安全系统传输协议设计方案 智能手机上的客户端程序在收到一个完整的图像数据包后将向服务器发送确认包。该数据包作为提示服务器可以继续传送图像数据用，因此没有数据载荷和结束界符。类似地，中断连接包用作服务器与客户端之间提示将要中断当前连接，也没有数据载荷和结束界符。 家庭网络的拓补结构 在ZigBee协议里定义了三种网络拓扑结构，分别为星型网络、点对点网络和簇树网络，其中簇树网络可归为点对点网络。 在星型结构的网络中，其协调器节点的能量供应必须具有不间断性，而终端节点则可以采用普通的电池对其提供能量。此种网络结构适合在比较小的范围内组建。而对于点对点的网络结构，只要双方的距离小于节点设备的最大通信距离，同时通信的基本条件得到满足，则双方就可以实现彼此间的通信。点对点网络中也有协调器节点，它主要用于管理链路状态信息，认证设备身份等。 嵌入式开发平台的建立和系统移植 进行嵌入式软件的开发的首要工作是构建其相应的开发环境，嵌入式的软件开发环境是由目标板和宿主机所连接构成的交叉开发环境。目标板用于运行嵌入式操作系统和应用程序，而应用程序的开发、编译、调试等工作则都是在宿主机上完成的。
智能家居系统设计方案 综述 随着计算机技术、通信技术、网络技术、控制技术、信息技术的迅猛发展，提高了人们对家庭实现生活现代化，居住环境舒适化及家居安全化的要求，在这种日益迫切的需求下延伸出来的智能家居系统很好的满足了人们的这些要求。智能家居除了具有安全、便利、舒适、节能、娱乐性的功能外，还是一个集音频、视频、计算机功能、通信功能、家居自动化/控制/安全技术以及将所有不同的设备应用和功能互连于一体的系统，使我们的居家生活更为便利、灵活。 智能家居系统创新性地实现了对灯控、家电等家居设备的集中控制，可全部实现无线控制，免除布线的麻烦和弊端，不管装修与否，均可便捷安装使用，不会受到布线的任何束缚。同时，采用学习型的红外基地台，强大的软件学习功能，可与各种家居设备实现无缝对接，对新购的家居设备，也可轻松纳入联电国际系统管理，十分方便，利用网络/PDA/手机，通过目前最先进的网络侦控摄像机，即可随时随地实现对家居设备的实时监测和操控。下面，我们就以某独栋别墅项目为例，详细说明智能家居系统给我们带来的人性化、数字化的生活。用户需求分析 根据别墅业主的要求，在别墅智能家居设计中需要实现以下功能：?周界防盗及监控功能；
?全部房间的智能灯光控制； ?主要活动区域的背景音乐功能； ?一层客厅的电动窗帘控制； ?烟感及燃气泄露感应报警功能； ?家用净水，中央除尘，中央空调集成。 为实现上述功能，需用到下列系统设备： 1.周界防盗系统 主动红外探测器对射，如果有人非法入侵则触发报警主机。 2.家居安防监控系统 ? 别墅四周实时监控—业主可以在任意指定房间对外围的情况进行监控。（需布线） ? 室内安全—在厨房安装烟感及燃气泄露探测器，出现警情及时提醒业主。 ? 异常入侵—在窗户内侧安装幕帘探测器，遇到异常情况及时报警。 3.背景音乐系统 本套方案中，背景音乐系统能实现用户主要活动房间的音乐功能，同时能通过背景音乐系统做到每一个背景音乐点房间的电视能够共享收看DVD 、数字电视机顶盒等节目源，还能通过电视察看电视监控的图像。
XXXXXXXXXXXXXX 嵌入式系统原理及应用实践 —智能家居控制系统（无操作系统）学生姓名XXX 学号XXXXXXXXXX 所在学院XXXXXXXXXXX 专业名称XXXXXXXXXXX 班级XXXXXXXXXXXXXXXXX XXXXXXXXXXXX 指导教师 成绩 XXXXXXXXXXXXX 二○XX年XX月
综合实训任务书 目录 前言 (1)
1 硬件设计 (1) ADC转换 (3) SSI控制数码管显示 (3) 按键和LED模块 (5) PWM驱动蜂鸣器 (6) 2 软件设计 (7) ADC模块 (7) ADC模块原理描述 (7) ADC模块程序设计流程图 (8) SSI 模块 (8) SSI模块原理描述 (9) SSI模块程序设计流程图 (10) 定时器模块 (10) 定时器模块原理描述 (10) 定时器模块流程图 (11) DS18B20模块 (11) DS18B20模块原理描述 (11) DS18B20模块程序设计流程图 (12) 按键模块 (13) 按键模块原理描述 (13) 按键模块程序设计流程图 (13) PWM模块 (13) PWM模块原理描述 (14) PWM模块程序设计流程图 (14) 主函数模块 (14) 主函数模块原理描述 (14) 主函数模块程序设计流程图 (15) 3．验证结果 (15) 操作步骤和结果描述 (15) 总结 (16)
智能家居控制系统设计 前言 当前，随着科学技术的发展，计算机、嵌入式系统和网络通信技术逐步深入到各个领域，使得住宅和家用电器设备网络化和智能化，智能家居已经开始出现在人们的生活中。智能家居控制系统(smarthome control systems,简称SCS)。它以住宅为平台，家居电器及家电设备为主要控制对象，利用综合布线技术、网络通信技术、安全防范技术、自动控制技术、音视频技术将家居生活有关的设施进行高效集成，构建高效的住宅设施与家庭日程事务的控制管理系统，提升家居智能、安全、便利、舒适，并实现环保节能的综合智能家居网络控制系统平台。智能家居控制系统是智能家居核心，是智能家居控制功能实现的基础。 通过家居智能化技术，实现家庭中各种与信息技术相关的通讯设备、家用电器和家庭安防装置网络化，通过嵌入式家庭网关连接到一个家庭智能化系统上进行集中或异地的监控和家庭事务管理，并保持这些家庭设施与住宅环境的和谐与协调。家居智能化所提供的是一个家居智能化系统的高度安全性、生活舒适性和通讯快捷性的信息化与自动化居住空间，从而满足21世纪新秀社会中人们追求的便利和快节奏的工作方式，以及与外部世界保持安全开放的舒适生活环境。本文以智能家居广阔的市场需求为基础，选取智能家居控制系统为研究对象。 1 硬件设计 本系统是典型的嵌入式技术应用于测控系统，以嵌入式为开发平台，系统以32位单片机LM3S8962为主控制器对各传感器数据进行采集，经过分析后去控制各执行设备。 硬件电路部分为：微控制器最小系统电路、数据采集电路（光敏电路、温度传感器、霍尔传感器）、输出控制电路（继电器、蜂鸣器、发光二极管）和八位LED数码管显示组成。LM3S8962布局如图1-1所示，LM3S8962核心板外围电路如图1-2所示。 图 LM3S8962布局图
贵州师范大学本科毕业论文(设计)开题报告 学院：机电学院专业：机械设计制造及其自动化级别：2012 级课题名称电话报警系统 学生姓名丁小飞学号12140401**** 指导教师 姓名 余德艳 职称 学位
一、选题的理论、实际意义 以随着电话不断地普及，单片机技术的不断提高，采用单片机技术开发电话报警器成为可能。电子报警器是以电子元器件和线路构成的电子装置为依托，用来监测外界各种参量的变化。当参量的变化超过规定的界限时，能精确、及时地发出特定的信号给人们警示。 报警器能根据监控的对象进行设计，种类繁多，广泛地运用于各行各业及人们的日常生活。一般而言，报警器的电路可分为单点式和多点式。单点式报警器电路结构较为简单，只需把传感器监测到的信号进行放大，直接驱动声光报警器电路工作。多点式报警器电路常采用单片机技术开发的电话报警系统，当有外人侵入、煤气泄漏、火灾等险情时，能及时地报警，可靠性大大提高。与单点式相比，多点式运用的范围更多，比如说工农业生产、安全防灾、住灾区防盗等诸多领域。常见的电子报警器有电子防盗报警器、可燃性气体报警器、火灾报警器等。 二、电话报警系统的研究动态和发展现状。 目前，报警器发展大致呈现出以下几种趋势：第一，传感技术的发展带动着报警应用技术的发展：传感器在检测范围、灵敏度、精度、响应速度及可靠性方面有了很大的提高，这无疑大大提高了报警器的可靠性；传感器的集成化为报警电路实现传感器与信息处理功能的一体化创造了条件；第二，单片机在报警电路终将得到更广泛的应用：单片机具有功能齐全，体积小，成本低等特点，可以应用到任何电子系统，使得各类报警装置功能更加得完善。第三，微电子系统的发展会使报警装置实现微型化、智能化和低成本化，拓宽了报警技术的范围；系统性能更趋于稳定、高效。 本系统是在电话网络基础上，利用单片机的基本汇编语言来进行软件设计，指令执行速度更快，存储空间更小。只需接上适当的传感器就组成了防盗报警系统，就拥有了更强大和完整的功能，最终满足人们对安全报警的要求。 三、研究思路、方法、技术路线 <一>智能家居电话报警器的相关理论分析 1．1 双音频信号DTMF的原理 1．2 热释红外传感器原理 1．2．1热释电效应 1．2．2被动式热释电红外的工作原理与特性 <二>智能家居电话报警器的总体设计 2.1智能家居电话报警器的总体设计分析 智能电话报警器的功能以确定设计具体要求如下：