智能家居的开题报告

燕山大学

本科毕业设计（论文）开题报告

课题名称：基于单片机AT89C2051和无线通信模块

nRF2401的智能家居（收）

课题性质：理工类：工程设计

课题来源：自选

学院（系）：信息科学与工程学院

专业：电子信息工程

年级：2007级

学生姓名：李兴锁

指导教师：胡正平

2011年3月22日

一、选题的依据和意义（回答课题价值是什么？）

随着电子信息技术和计算机网络技术的发展，让因特网和移动通信乌龙不如地渗透到我们的生活中来，各种无线通信技术的日益成熟给这个新的浪潮起到了推波助澜的作用。而家庭网络的出现和发展为信息社会注入了新的生机和活力，逐渐勾勒出来在科幻小说及电影了才有的智能家居的轮廓。

但是很多现有的智能家居系统都是有线的，无线连接方式只是作为有线连接的补充，这个家庭布线带来很大的不便，而且网络的自动处理能力差。智能家居的发展依赖以网络技术与监控技术在家庭内部的推广，最重要的任务就是选取一个合适的家庭网络平台来搭建智能家居系统。随着传感器即使，半导体制作技术，嵌入式处理技术等的发展，无线传感器网络的研究忽然发展取得了突飞猛进的成果，无线收发设备也有很大的发展。基于这些无线传感器，无线接收发射，嵌入式的应用以及网络技术的深入应用，使智能家居也有了新的发展：无线传输信号，网络化等使得智能家居在应用时更加方便，美观，安全。

基于以上，先选做一个基于基于单片机A T89C2051和无线通信模块nRF2401的智能家居系统。

二、智能家居的发展趋势（（回答课题将来会往哪里走？））

智能家居是具有充满智慧的控制系统，可提供全方位的信息交互功能，优化人们的生活方式，提高家具的安全性，节约各种能源费用。智能家居怎样做到实用，易用，人性化，真正提高人们的生活品质，才是智能家居的发展方向。

智能家居的发展趋势应是具有完善的家庭各个系统的智能控制功能：

（1）智能家居防火报警功能是通过接入烟雾探头，瓦斯探头和水浸探头，全天候24小时监控可能发生的火灾，煤气泄漏和溢水漏水，并在发生报警时联动关闭气阀，水阀，为家庭构建坚实的安全屏障。

（2）智能家居的求助报警功能通过智能家居监控器接入各种求助按钮，使得家中遇到紧急情况时通过启动求助按钮快速进行现场报警和远程报警，及时获得各种救援。

（3）智能家居的环境监测功能通过温度传感器和光感应器把实时温度和光线强度及室内湿度值传给智能中心，与设定的温度和光线强度值等比较，调节温度调节装备（空调或换气扇等）和灯光设备或百叶窗等达到想要的室内环

境。

（4）智能家居还可以小区智能系统联网，实现小区智能化控制，更好的为家庭安全提供保障。

总之，随着人们现在生活水平的提高及对家居功能的高级需求不断增加，智能家居平台将会越来越完善，是家居越来越舒适安全。

三、课题研究的内容及要解决的问题（解决问题有哪些方法，你如何选择？）

本课题是基于单片机AT89C2051和无线通信模块nRF2401的智能家居（接收部分）。主要内容是由单片机(AT89C2051)、无线通信模块(nRF2401)、环境监测传感器(门磁开关、红外线传感器、火灾烟感传感器、煤气泄露传感器、玻璃破碎报警器等)和一些外围器件构成，负责家居环境的监测和报警信息的传递。在报警系统网络中，网络节点的主要功能是采集数据，并把数据以无线传输的方式传送给网络中心节点。

课题要解决的问题：用单片机AT89C2051控制无线通信模块nrf2401实现对家居的环境监测及调控，做出接收各种环境监测传感器采集的数据的接收部分，发送到网络节点中。

四、课题研究工作

课题研究的步骤：

（1）复习电路，单片机，c++的专业基础课程。

（2）查找AT89C2051单片机，无线通信模块nrf2401及各种传感器的相关资料，以及相关应用的实例。

（3）搜索本课题的相关研究，学习并比较。与课题联系，做出做好选择。（4）设计电路并完成硬件连接，调试。

（5）编写控制程序，完成软件调试，实现整套系统。

（6）课题总结，撰写报告。

五、研究工作进展安排

本次课题设计在本学期内完成，共17周，具体工作安排如下：

第1—4周：熟悉课题内容，搜索相关资料，复习单片机、C语言，电路等相关知识，完成基本的思路设计；

第5—8周：进入实验室，进行电路基本设计，程序编写与调试；

第9—13周：对电路进一步优化，调试；

第14—15周：实验结果整理及总结；

第16—17周：整理整个设计思路，撰写论文，书写课题总结，准备答辩。

六、主要参考文献（这是比较标准的格式）

[1] 朱静. 基于AT89C2051单片机的VCN-MIO智能节点模块电路设计. 淮阴工学院学报，2010，19（1）：34-38.

[2]吴成东，郑君刚，刘大任，谢昆.基于无线传感器网络的智能家居网络技术研究.沈阳建筑大学学报（自然科学版），2005，21（6）:754-756.

[3]钟志万. 采用AT89C2051设计的家用无线防盗报警器. 实验科学与技术，2010，8（1）：60-64.

[4]李敏，张毅. 基于nrf2401智能家居的自组织网络节点设计. 电脑知识与应用，2010，6（7）：1690-1695.

[5]陈丽娟，常丹华. 基于nrf2401芯片的无线数据通信. 电子器件，2006,29（1）：248-280.

[6]田景文，席桂清，许秀英. 基于单片机的智能家居门禁系统. 安徽建筑工业学院报，2004，12（4）：47-49.

[7]郭占龙. 基于单片机的智能家居控制系统的设计. 中文核心期刊，2007,23（22）：23-31

[8]刘鹏，韩中华，王琦.基于单片机的智能家居环境状况监控器. 科技广场，2008，98（3）：188-190.

[9]吕高. 基于STC12L E2052AD和nrf2401模块的无线通信设计.电力学报，2007，22（4）：487-490.

[10]陈莉，陶正苏.环境监测无线传感器网络节点的设计. 仪表技术与传感器，2008,（10）：8-30.

[11]熊珍凯，郭俊铭. 基于AT89C2051的远端数据智能测控模块. 工业控制计算机，2007,20（2）：29-31.

[12]吴国献，朱安丽，朱雷，汪振中. 基于MSP430和NRF2401的小区信息自动采集系统的设计与实现. 信息化建设，2010,108-124.

[13]蔡型，张思全. 短距离无线通信技术综述. 现代电子技术，2004，（3）：65-76.

[14]姜文刚，蔡蓝图. 智能家居无线传感器网络的研究. 江苏科技大学学报（自