毕业设计（论文）-基于嵌入式平台的智能化家居系统设计精选.doc

目 录 - 1 - 一、设计题目 - 1 - 二、设计要求 - 1 - 三、设计作用与目的 - 1 - 四、所用设备及软件 - 2 - 五、系统设计方案 - 2 - 5.1 系统总体设计 - 2 - 5.2 系统工作原理 - 3 - 六、系统硬件设计 - 3 - 6.1 系统整体设计 - 3 - 6.2 各单元电路设计 - 3 - 6.2.1 STM32最小系统的设计 - 4 - 6.2.2 电源设计 - 5 - 6.2.3 环境监测电路设计 - 6 - 6.2.4 GSM通信电路设计 - 7 - 6.2.5 照明设备和家用电器控制电路设计 - 8 - 6.2.6 窗帘控制电路设计 - 9 - 6.2.7语音播放电路设计 - 10 - 七、 系统软件设计 - 11 - 7.1 模块化编程思想彰显出其独特的优越性 - 11 - 7.2 系统程序设计 - 12 - 7.2.1 主程序流程设计 - 12 - 7.2.2 子程序设计 - 13 - 7.3 μC/OS-II的移植 - 17 - 7.3.1 熟悉μC/OS-II文件结构 - 17 - 7.3.2 将文件移入STM32工程 - 18 - 7.3.3 修改STM32中断向量表 - 19 - 八、仿真调试分析 - 19 - 8.1 系统硬件调试 - 19 - 8.2 系统软件及联机调试 - 20 - 8.2.1 主控程序调试 - 20 - 8.2.2 短消息发送调试 - 20 - 九、设计中的问题及解决方法 - 21 - 十、嵌入式系统学习心得 - 21 - 十一、参考文献 - 23 - 基于嵌入式平台的智能化家居系统 一、设计题目 基于嵌入式平台的智能家居系统设计 二、设计要求 基于嵌入式智能家居控制系统主要由系统服务器、家庭控制器(各种模块)、各种路由器、电缆调制解调器头端设备CMTS、交换机、通讯器、控制器、无线收发器、各种探测器、各种传感器、各种执行机构、打印机等部分组成。设计重点完成基于嵌入式系统平台的家居控制中心设备的结构、功能。 系统采用SM8952AC25P、MT8870、TC35 modem和各类家居传感器设计制作一款智能家居控制系统样机。系统使用UC/OS-II嵌入式系统。系统设计主要包括：系统硬件的设计与调试和控制软件的编写与调试。系统设计主要使用到的软件有Keil 、Proteus等。 5.2 系统工作原理 整个系统结构如图5.1所示，围绕不同的控制模块，通过STM32将各个部分联系在一起。整个系统工作原理主要是通过遥控对STM32发出控制指令，单片机收到指令后执行相应的操作；环境温度检测电路主要采用DS18B20对室内进行温度采集后直接给单片机进行处理；人体感应部分采用热释电红外感应模块，主要用于防盗过程中对室内的监控，同时增加有G600模块完成短信的远程提示与控制功能；家电控制和照明灯控制主要是单片机控制相应的固态继电器来驱动家用电器的通断，根据不同的家电选择不同的固态继电器，功率要求高的家用电器采用单片机控制光电耦合器，再驱动继电器来控制接触器来实现控制；窗帘控制则是利用单片机控制电机的驱动芯片来控制电机的正反转，同时窗帘的位置由接近开关来识别；语音提示功能则是实现整个系统中的每个部分的操作语音提示，利用WT588D语音芯片通过D类功放模块连接喇叭。 六、系统硬件设计 6.1 系统整体设计 系统硬件设计主要包括电源电路、STM32最小系统电路、环境监测电路、照明灯和家用电器控制电路、电动窗帘控制电路、GSM通信电路和语音播放电路。电源部分直接由AC220V（50Hz/60Hz）转换得到DC3.3V、DC12V，再由DC12V经稳压芯片得到DC5V和DC4V等不同电压等级的电源，为STM32和各个功能模块供电。STM32的最小系统是完成系统工作的最低硬件配置，程序的下载使用J-Link下载器，支持JTAG和SW两种下载模式。环境检测电路包括对室内环境温度的检测，遥控的检测以及窗帘闭合的位置检测等。照明灯与家用电器的控制电路主要是控制某些照明灯或者某些家用电器的的开与关，单片机的控制纯属开关量控制，该部分电路要求较高的是控制部分与执行部分元器件的合理选择，器件的使用更要考虑到照明灯或家用电器设备的使用功率。电动窗帘控制电路就是控制直流电机的启动、停止和该电机的正反转，设计选择了专门的H桥电机驱动芯片L298N。GSM通信电路主要工作在住户不在家时的远程控制和信息交流，采用目前较为普遍应用的G600无线通信模块。语音播放电路包括控制语音芯片WT588D来经过功放模块播放语音或者是音乐，该部分功能模块的加入给人一种温馨的感觉，使得人机对话不再是单纯的文字、图片等形式。 6.2 各单元电路设计 任何系统都