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智能家居物联网家居物联网信息采集与检测系统设计.doc
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智能家居物联网家居物联网信息采集与检测系统设计.doc
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1
摘 要
现如今,电子科技产业已经从最初的电力输送和短距离有线设备间的通信,
逐步转变为通过互联网平台实现远距离的信息通讯。互联网络信息发展也逐渐成
熟,随后便是如何利用此技术在人们的日常生活中达成实际的应用。据此物联网
产业也开始萌芽,物联网技术发展初期的主要研究方向,还是为了解决大型工业
或远距离工程中设备及环境的监控难题。而现今,物联网的应用已经逐步推广到
了智能家居行业。而实现这些智能家居的前提就是对其需求进行监测,所以针对
相关信息的采集工作就变得及其重要,有针对性地准确收集数据就是实现后续功
能的前提。本文章目的是分析监测系统在联网和相关设计方面的应用情况,为了
实现监测技术在现实生活中的应用。本文通过对智能家居系统的检测硬件进行选
型、对涉及到的硬件和处理器进行程序设计,并进行仿真实验来实现智能家居监
测系统的研发。
关 键 词: Z i g b e e 智 能 家 居 通 讯 技 术 。
2
ABSTRACT
Nowadays, the electronic technology industry has gradually changed from the
initial power transmission and communication between short-distance wired
equipment to the realization of long-distance information communication through the
Internet platform. The development of Internet information is gradually mature, and
then how to use this technology to achieve practical application in people's daily life.
According to this, the Internet of things industry also began to sprout. The main
research direction of the early development of Internet of things technology is to solve
the monitoring problems of equipment and environment in large-scale industry or
long-distance engineering. Nowadays, the application of Internet of things has been
gradually extended to the smart home industry. The premise of realizing these smart
homes is to monitor their needs, so the collection of relevant information becomes
very important, and the targeted and accurate data collection is the premise of
realizing the follow-up functions. The purpose of this paper is to analyze the
application of monitoring system in networking and related design, in order to realize
the application of monitoring technology in real life. In this paper, through the
selection of the detection hardware of smart home system, the related hardware and
processor programming, and simulation experiments to achieve the development of
smart home monitoring system.
Key words: ZigBee smart home communication technology.
3
目 录
摘要 ...............................................................I
Abstract ..........................................................II
第一章 绪论 ........................................................1
1.1 课题意义与背景 ..............................................1
1.2 国内外研究现状及发展趋势 ....................................1
1.2.1 国内外研究现状 .........................................1
1.2.2 发展前景 ..............................................2
第二章 相关技术介绍及其应用 ........................................3
2.1 无线网络技术介绍 ............................................3
2.2 温度传感器介绍 ..............................................3
2.2.1 热电阻型温度传感器 .....................................3
2.2.2 热电偶型温度传感器 .....................................4
2.2.3 石英晶体谐振式传感器 ...................................4
第三章 系统硬件的选型及硬件设计 ....................................5
3.1 市面上常见的硬件选型 ........................................5
3.1.1 DS18B20 型温度传感器 ...................................5
3.1.2 DS1624 型温度传感器 ....................................6
3.2 DS18B20 型温度传感器的基本介绍 ..............................6
3.3 微型处理器的选择 ............................................8
第四章 方案设计 ....................................................9
4.3 电源电路设计...............................................12
4.4 温度检测系统设计 ...........................................13
第五章 程序设计 ...................................................14
5.1 开发软件...................................................14
5.2 主程序设计.................................................14
5.3 温度传感器程序设计 .........................................17
第六章 系统调试 ...................................................24
第七章 结论 25
4
第一章 绪论
1.1 课题意义与背景
随着电子科学通讯传输技术的不断发展,人们对住宅信息的需求不断提高,
操作性也在提高。通过持续不断的技术发展,住房可以纳入智能系统,如采用智
能住房技术的住房平台,网络住房。通信技术、安全技术、自动控制技术、声音
和视频传输技术及更多物联网技术都在不断地集成进此系统。有效的人居住房和
在家庭时间管理系统中可以提高家庭安全性能等舒适控能。
由于因特网技术的出现进入生活布局,人们开始思考如何与因特网连接的人
进行交流。对象之间的通信涉及收集各种重要信息,例如声音讯息,光信号,温
度,动力学,化学,生物学等,并通过网络访问各种对象以实现对象之间的“通
信”。必须使用感知技术。这使用户可以识别,识别和管理过程操作中的对象。
物联网是一种以因特网和传统电信网络为基础的通信系统,将所有共同的有形物
体连接起来。这可以是一个单独的地址来形成一个相互关联的网络。
不同类型的环境信息采集在现代物联网络系统中特别重要,其可以实现实时
查看整个内部环境,并收集数据,以便为后方的数据处理提供强大的数据支持。
实现智能控制物体的功能。
1.2 国内外研究现状及发展趋势
智能住宅产业的发展建立在近年来建筑业不断完善的基础上,人们对现代家
庭生活的需求和渴望不断更新,以使一个聪明、聪明的时代之家保持不变。人们
天生的不满传统的家庭产业,并利用他们的时间和精力来打扫或运行的房子,他
们提出了智能家庭的概念。1984 年,美国建筑协会实施了“智能房屋”的概念,
该协会成立了一个的团体,称为“智能房屋”,由此他们实现了把技术纳入家庭
设计的想法,并为智能化建筑产业奠定了坚实的基础。
1.2.1 国内外研究现状
在国外,智能家居的建设始于 1984 年,在此之后许多国家也相继开发了符
合自身的智能住宅产品。在美国、德国、日本和新加坡等国家,“智能之家”技
术早已应用于现实生活中。我国的智能家居技术出现在 20 世纪 80 年代,但主要
是一个三表抄表系统,一个大门系统,一个视觉对话系统。这些系统与现场的网
络连接是不可分割的,并由此产生了很大的建设费用。随着无线技术的发展,建
设成本低、服务方便等优势也随之出现。因此,使用无线网络技术管理家居也就
变得更加容易。
5
1.2.2 发展前景及制约
根据 P A R K S 的统计:1995 年,在美国一套拥有智能化设备的房子的价值
在 7000 至 9000 美元之间。1995 年在发展之初美国在加尼福尼亚的家庭使用现
代家庭自动化设备的比例只有 0.33%。市场似乎需要一段时间才能真正开始推广。
据估计,在过去五年里,家庭自动化市场的年平均增长率将达到 8%。根据 P A R
K S 的数据,家庭网络市场的总价值将达到 57 亿美元。到 2004 年,这一数额达
到 1.5 亿美元。从这一点可以看出,智能家居市场在国内外都得到了不错的口碑。
有良好的发展前景,形势非常好。
对于实际应用,在智能领域出现的一般问题与大数据的集成和处理有关。智
能家居的实现最终取决于处理终端,并且需要开放端口来控制来自不同制造商的
电气设备,这是系统集成领域的常见问题。大数据的收集和分析,除了技术问题
之外,例如算法,主要问题是所有者的机密性。 “智能家居”的最终目标是使
生活更轻松,更美好,前景不言而喻,因为既然为每个人实现小康社会的目标越
来越近,人们就不会干涉实现更好的生活质量。但是,无论原始意图多么美丽,
科学技术的发展都将不可避免地对现实规则产生一定的影响。
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南抖北快东卫
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