工程实践报告

工程实践报告

项目名称：智能家居无线数据采集系统的研究与设计指导教师：代群

专业：电子科学与技术

班级：电科172

学号：2017031060

姓名：周郭昌

工程实践报告

一．对课题的理解

1.什么是智能家居？

智能家居通过物联网技术将家中的各种设备（如音视频设备、照明系统、窗帘控制、空调控制、安防系统、数字影院系统、网络家电以及三表抄送等）连接到一起，提供家电控制、照明控制、窗帘控制、电话远程控制、室内外遥控、防盗报警、环境监测、暖通控制、红外转发以及可编程定时控制等多种功能和手段。与普通家居相比，智能家居不仅具有传统的居住功能，兼备建筑、网络通信、信息家电、设备自动化，集系统、结构、服务、管理为一体的高效、舒适、安全、便利、环保的居住环境，提供全方位的信息交互功能，帮助家庭与外部保持信息交流畅通，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。

2. 智能家居网路的信号传输介质

智能家居网络通讯形式多彩多样，可以采用不同的传输网络通讯信号，大体上有电力线，电话线，双绞线，无线方式。

2.1电力线

基于电力线为传输介质的通信网络可以说是最方便的，因为现在家庭基本都已铺设供电源线而且家中的电源线已经延伸到家庭生活的每一个角落。而且，现在大部分家用电器设备都离不开电源。所以利用家中的电力线完成智能家居控制系统网络方案方便而且经济实惠。在国际上，首个实现家庭电器智能化的方案便是通过电力线作为信息传送载体而达成的。

2.2电话线

利用电话线作为网络信息传输载体起步虽然相较于电力线稍微晚一些，但是因为它具有布局简单，使用方便，安全性能好和易于大规模推广等优点，而且近期电话线的传输速率也完成了大幅度提升，所以它的应用和发展非常快，在美国已有成熟的产品。

2.3双绞线/同轴电缆

目前最通用的传输介质是用双绞线/同轴电缆。可是在基于双绞线/同轴电缆实践操作中最大的困难需要另外铺设2/4根专用的传输线。但是它拥有通信可靠性和总线接口相对简单等有点，其仍然可以受到广泛用户的大批量应用

2.4无线方式

无线方式通过射频载波或者红外线等形式传输用户信息，蓝牙技术是最近发展最火热的无线通信方式。音频和视频信号，计算机网络信号，控制信号均可以利用蓝牙技术传输家庭用户信号。而且用无线方式传输信息时无需架设任何线路且实现极其方便灵活，非常适合在家庭网络中应用。

二．智能家居的报警系统的设计

1.传感器

1.1烟雾传感器：烟雾传感器就是通过监测烟雾的浓度来实现火灾防范的，适用于液态气、苯、酒精、氢气和烟雾的检测，具有灵敏性高、响应快、稳定性强、寿命长、驱动电路简单等诸多优点。工作原理是当烟雾浓度越大的时候，导电率也随之越大，输出电阻降低，输出模拟信号就越大，进而触发烟雾传感器报警。

1.2温度传感器：温度传感器是指能感受温度并转换成可用输出信号的传感器。本设计采用非接触式温度

传感器，优点是它的敏感元件与被测对象互不接触，又称非接触式测温仪表。这种仪表可用来测量运动物体、小目标和热容量小或温度变化迅速（瞬变）对象的表面温度，也可用于测量温度场的温度分布。

2.报警器

2.1蜂鸣器

蜂鸣器是一种一体化结构的电子讯响器，采用直流电压供电，广泛应用于计算机、打印机、复印机、报警器、电子玩具、汽车电子设备、电话机、定时器等电子产品中作发声器件。蜂鸣器主要分为压电式蜂鸣器和电磁式蜂鸣器两种类型。

2.2发光二极管

被称为第四代照明光源或绿色光源，具有节能、环保、寿命长、体积小等特点，广泛应用于各种指示、显示、装饰、背光源、普通照明和城市夜景等领域。根据使用功能的不同，可以将其划分为信息显示、信号灯、车用灯具、液晶屏背光源、通用照明五大类。3控制器

STC89C52RC是STC公司生产的一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K字节系统可编程Flash存储器。STC89C52使用经典的MCS-51内核，但是做了很多的改进使得芯片具有传统51单片机不具备的功能。在单芯片上，拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash，使得STC89C52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案

4.器件设计图

5.系统核心控制程序算法工作流程图

布控范围温度和烟雾浓度的判断：利用温度传感器和烟雾传感器进行数据搜集，经过单片机系统处理中心的处理并与预定进行对比，如果温度在正常范围内，系统自动返回布防状态；如果超过预定值则进行下一步对烟雾对比，如果烟雾浓度过高，系统执行报警命令，烟雾浓度正常返回布防状态。（3）报警系统：当室内温度和烟雾浓度同时超过初始值时，GSM模块和声光报警模块进行工作，发出报警信号