嵌入式 智能家居報告

課程設(shè)計課程名稱 嵌入式系統(tǒng)課程設(shè)計題目名稱智能家居控制系統(tǒng)學(xué)生學(xué)院 自動化學(xué)院 專業(yè)班級電子信息科學(xué)與技術(shù)1班學(xué)號 學(xué)生姓名 指導(dǎo)教師 2012年05月24日廣東工業(yè)大學(xué)課程設(shè)計任務(wù)書題目名稱智能家居控制系統(tǒng)學(xué)生學(xué)院自動化專業(yè)班級電子信息科學(xué)與技術(shù)姓 名課程設(shè)計要求：?團(tuán)隊任務(wù)?熟悉實驗面板的部件，包括：LED調(diào)光百葉窗控制模塊移動傳感模塊亮度傳感模塊繼電器外部輸入模塊，等。?熟悉相關(guān)配置軟件的使用?熟悉嵌入式編程代碼的書寫?在上述部件的基礎(chǔ)上，構(gòu)思一個家庭控制場景，利用上述或者外界的其它電子設(shè)備（當(dāng)然，要以實驗面板為主體）完成家庭控制的目的。?要求使用實驗面板上三種或以上部件?完成相應(yīng)課程設(shè)計報告■課程設(shè)計報告需要對整個設(shè)計的目標(biāo)、功能介紹、原理、實現(xiàn)方法、實驗結(jié)果、總結(jié)等■課程設(shè)計報告需有控制流程的原理圖■課程設(shè)計報告中需要明確小組成員每人的任務(wù)量和任務(wù)內(nèi)容課程設(shè)計的成果：（1） 實現(xiàn)家庭控制場景的相應(yīng)配置文件和AVR源代碼（2） 項目報告發(fā)出任務(wù)書日期：年月日指導(dǎo)教師簽名：計劃完成日期：年月日基層教學(xué)單位責(zé)任人簽章:主管院長簽章：TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"1課程設(shè)計目的與要求 5\o"CurrentDocument"1.1設(shè)計要求 52概述 5\o"CurrentDocument"2.1家庭控制場景 5\o"CurrentDocument"2.2實現(xiàn)此場景所要包括的功能 5\o"CurrentDocument"3課程設(shè)計原理 6\o"CurrentDocument"3.1原理 6\o"CurrentDocument"4功能設(shè)計及實現(xiàn) 6\o"CurrentDocument"4.1燈光亮度調(diào)節(jié)原理及實現(xiàn)方法 6\o"CurrentDocument"4.2室內(nèi)電器自動開關(guān)功能 74.3自動報警功能5總結(jié) 8\o"CurrentDocument"5.1實驗結(jié)果 8\o"CurrentDocument"5.2總體工作時間 9\o"CurrentDocument"5.3工作分工 96心得體會 107附錄 10\o"CurrentDocument"7.1配置的參數(shù)圖: 10\o"CurrentDocument"7.2修改的程序 10

1課程設(shè)計目的與要求1.1設(shè)計要求1)團(tuán)隊任務(wù)1)團(tuán)隊任務(wù)2)3)熟悉相關(guān)配置軟件的使用4)熟悉嵌入式編程代碼的書寫2)3)熟悉相關(guān)配置軟件的使用4)熟悉嵌入式編程代碼的書寫熟悉實驗面板的部件，包括：LED調(diào)光、百葉窗控制模塊、移動傳感模塊、亮度傳感模塊繼電器、外部輸入模塊，等。5)6)要求使用實驗面板上三種或以上部件7)完成相應(yīng)課程設(shè)計報告5)6)要求使用實驗面板上三種或以上部件7)完成相應(yīng)課程設(shè)計報告在上述部件的基礎(chǔ)上，構(gòu)思一個家庭控制場景，利用上述或者外界的其它電子設(shè)備（當(dāng)然，要以實驗面板為主體）完成家庭控制的目的。概述2.1家庭控制場景在這次課程設(shè)計中，為了很好地用到實驗開發(fā)板所提供的功能，我模擬了這樣一個智能家居家庭控制場景：在傍晚的時候，夜幕降臨，剛下班的我一打開家的大門，家里的溫馨的燈自動打亮，空調(diào)自動打開，溫馨的輕音樂響起，廚房的電飯煲、微波爐等電器全部打開。為趕公車下班，拖著一身疲憊的我，送來清涼和新鮮的空氣和舒適的環(huán)境及美味的佳肴。我的精神為之一震，頓時從疲憊的狀態(tài)走了出來，覺得光線不合心意，還可以進(jìn)行調(diào)節(jié)。而在我離開家去上班的時候，家里切換到報警系統(tǒng)。忠心而又可靠的替我守護(hù)家園。2.2實現(xiàn)此場景所要包括的功能1） 室內(nèi)燈光亮度調(diào)節(jié)：根據(jù)個人需求，對于外界光線的需求，利用按鍵進(jìn)行對室內(nèi)光線，燈光的亮度調(diào)節(jié)，分成8個亮度，可以自由的選擇燈光的亮度，以調(diào)節(jié)室內(nèi)的光線，適應(yīng)個人的需求。需要關(guān)閉時，按下關(guān)閉鍵，就可一鍵關(guān)閉。2） 家用電器自動開關(guān)功能：家用電器用LED燈來代替，程序中它與檢測主人回家連接在一起。當(dāng)主人回到家時，家用電器按需逐漸自動打開（即LED依次序點亮）。3） 自動報警系統(tǒng)：自動報警系統(tǒng)通過移動探頭檢測是否外界有人或物進(jìn)入、移動，一旦檢測到有人進(jìn)入警戒范圍內(nèi)，移動探頭就會發(fā)出信號，促發(fā)警報系統(tǒng)，這里用繼電器的開關(guān)演示，警報系統(tǒng)會一直發(fā)出警報直到主人關(guān)閉警報系統(tǒng)。有人在家的話，可以關(guān)閉警報系統(tǒng)，睡覺或者外出時開啟警報系統(tǒng)以防止被盜或者意外。3課程設(shè)計原理3.1原理利用基于KNX總線協(xié)議的ETS4智能家居開發(fā)軟件，設(shè)計出囊括所要實現(xiàn)的智能家居的所有可能性的數(shù)據(jù)庫，然后在此基礎(chǔ)上進(jìn)行二度開發(fā)，編寫運行數(shù)據(jù)庫里面數(shù)據(jù)的程序，就好比物流，數(shù)據(jù)庫里面的參數(shù)就是貨物，程序就是搬運工，兩者結(jié)合就組成了物流，所以我們可以通過修改以及編寫不同運行的程序，在同一個數(shù)據(jù)庫功能的前提下，實現(xiàn)不同的功能。又或者通過數(shù)據(jù)庫里面物理地址的不同鏈接，而模擬出不同的功能。4功能設(shè)計及實現(xiàn)4.1燈光亮度調(diào)節(jié)原理及實現(xiàn)方法功能描述：當(dāng)覺得光線不合此時的氣氛，想營造一個更加舒適的氛圍。這是個必不可少的功能，你可以通過按鈕來進(jìn)行調(diào)光功能。程序流程圖：開發(fā)板實現(xiàn)方式：使用按鍵觸發(fā)，按鍵開關(guān)給對應(yīng)端口發(fā)出豹紋，通過識別豹紋選定控制程序，每按一次按鍵，通過識別輸入量，利用函數(shù)AboutSET判別輸入為1時，對全局變量燈光設(shè)置LEDSET進(jìn)行判別設(shè)置，小于8時加1，等于8時置1。通過數(shù)組LD存儲燈光亮度值，再根據(jù)LEDSET的值選擇燈光亮度值LEDFLAG，然后調(diào)用燈光函數(shù)DimmerObjectOFIn，對燈光開關(guān)亮暗進(jìn)行調(diào)節(jié)。需要快速關(guān)閉時，按下關(guān)閉鍵，關(guān)燈并將所有的參數(shù)復(fù)位。4.2室內(nèi)電器自動開關(guān)功能功能描述：當(dāng)主人打開門的時候，室內(nèi)的電器，就會根據(jù)主人之前設(shè)定的情況，按照主人的生活習(xí)慣和愛好，把想要的電器在進(jìn)門的時候，自己打開，給主人一個智能、舒適、溫馨的家。程序流程圖：開發(fā)板實現(xiàn)方式：通過ETS4,給予繼電器模塊、開關(guān)模塊等同一個物理地址，實現(xiàn)它們的同步工作，繼電器模塊的顯示燈、LED等模擬室內(nèi)電器，開關(guān)模塊模擬主人回家的感應(yīng)器，從而模擬室內(nèi)電器自動開關(guān)功能。

4.3自動報警功能功能描述：自動報警系統(tǒng)通過移動探頭檢測是否外界有人或物進(jìn)入、移動，一旦檢測到有人進(jìn)入警戒范圍內(nèi)，移動探頭就會發(fā)出信號，促發(fā)警報系統(tǒng)，這里用繼電器的開關(guān)演示，警報系統(tǒng)會一直發(fā)出警報直到主人關(guān)閉警報系統(tǒng)。程序流程圖：開發(fā)板實現(xiàn)方式：通過移動探頭觸發(fā)，發(fā)出豹紋，相應(yīng)的端口接收豹紋選定控制程序，當(dāng)輸入為1的時候，則開啟警報（繼電器以及相連的燈），調(diào)用函數(shù)SwitchObjectOFIn，同時利用函數(shù)ObjectDisablePIR關(guān)閉移動探頭使能端，使得警報系統(tǒng)一直處于警報狀態(tài)。確定要關(guān)閉警報時，手動按鍵，利用SwitchObjectOFIn清掉警報，然后根據(jù)需要選擇是否再次開啟警報系統(tǒng)。用一個按鍵控制警報的清除與警報系統(tǒng)的開關(guān)，當(dāng)按鍵輸入 0時，用ObjectDisablePIR關(guān)閉警報系統(tǒng)并清除警報，輸入1時打開警報系統(tǒng)。5總結(jié)5.1實驗結(jié)果編寫好程序，設(shè)置好實驗版參數(shù)并下載到板上，按動控制燈光亮度調(diào)節(jié)的按鍵，按第一下其顯示燈（PORTE端口的LED燈）點亮，但是調(diào)光的LED燈不亮，按第二次，調(diào)光的LED燈亮，繼續(xù)按下去，LED燈亮度慢慢增強，直到按下第八次，顯示燈暗，調(diào)光的LED燈也暗了。對于主人回家家用電器自動打開，通過探測主人是否回家，即處于一直等待主人回家狀態(tài)，此時電器關(guān)閉（即LED全滅），當(dāng)主人回家時，電器依次打開（即LED依次點亮）。實現(xiàn)預(yù)期效果。對于警報系統(tǒng)，觸發(fā)移動探頭，繼電器1打開，與其連接的燈也點亮，并且不會暗下去直至手動按下警報關(guān)閉鍵，再次打開警報系統(tǒng)，觸發(fā)移動探頭，出現(xiàn)一樣的結(jié)果，重復(fù)多次，依然得到正確結(jié)果。關(guān)閉了警報系統(tǒng)時，移動探頭不接受任何觸發(fā)，繼電器及LED燈沒有任何操作，打開警報系統(tǒng)，移動探頭才能夠觸發(fā)，并且，觸發(fā)后，在關(guān)閉警報并重新啟動警報系統(tǒng)之前，移動探頭不再觸發(fā)。5.2總體工作時間熟悉軟件和程序3天構(gòu)建場景1天構(gòu)建各個子模塊2天填充和完善各個子模塊2天完善和調(diào)試應(yīng)用程序1天5.3工作分工楊應(yīng)聰、李子霖、張露負(fù)責(zé)開發(fā)板硬件的了解和ETS4的使用葉國林、劉運可負(fù)責(zé)程序的了解和編寫和AVR的使用劉運可、葉國林、楊應(yīng)聰、李子霖、張露負(fù)責(zé)構(gòu)建整個場景，完善與調(diào)試程序程序的編寫:葉國林、劉運可調(diào)光函數(shù)、LED依次點亮函數(shù)楊應(yīng)聰、李子霖、張露自動報警函數(shù)

6心得體會7附錄7.1配置的參數(shù)圖:Devices▼ ▼ 9?wx?同]AllDevicesNumberNameObjectFunction DescriptionGroupAddressesLengthCRIWTUDataTyp，1 DynamicFolders■^0Relayl.lbitRelayIbit.Switch1/1/11bitC-wT-二?C2.1.1GZGDKnx中1Relay2.lbitRelay2IbitSwitch1/1/21bitC-wT-■7|0:Relayl.lbit-Relay...甲2Relaylstaircase.lbitRelaylstaircase.trigger1bitc-wT-I^|1:Relay2.lbit-Relay...咕3Relay2staircase.lbitRelay2staircase.trigger1bitc-wT-■利2:Relaylstaircase.lbi...■目4RelaylSceneRelaylScene1Bytec-wT-■*|3:Relay2staircase.lbi...喟5Relay2SceneRelay2Scene1Bytec-wT-■利4:RelaylScene-Rela...中6LEDDimmerlbitLEDDimmer.lbit1/1/31bitc-wT-■利5:Relay2Scene-Rela...昭7LEDDimmer4bitLEDDimmer.4bit4bitc-wT-■：|6:LEDDimmerlbit喟8LEDDimmerIbyteLEDDimmer.lbyte1Bytec-wT-■目7:LEDDimmer4bitD9LEDDimmersceneLEDDimmer.scene1Bytec-wT-■目8:LEDDimmerIbyte...口10SCRDimmer.4bitSCRDimmer.4bit1/1/31bitc-wT-I^|9:LEDDimmerscene...F由11SCRDimmerlbitSCRDimmer.lbit4bitc-wT-三■^|10:SCRDimmer.4bit由12SCRDimmerIbyteSCRDimmer.lbyte1Bytec-wT-SCRDimmerlbit，目13SCRDimmersceneSCRDimmer.scene1Bytec-wT-■2|12:SCRDimmerIbyt...口14BlindUp/DownBlindUp/Down1/1/11bitc-wT-■7|13:SCRDimmerseen...由15Louvreadj.Louvreadj.1bitc-wT-■^|14:BlindUp/Down。16BlindpercentageBlindpercentage1Bytec-wT-■^|15:Louvreadj.-Louvr...口17LouvrepercentageLouvrepercentage1Bytec-wT-■^|16:Blindpercentage口18Shutter/BlindSceneShutter/BlindScene1Bytec-wT-■^|17:Louvrepercentage...中19ValueSendonHValueSendonH.lbit2Bytec-wT-■^|18:Shutter/BlindSeen...由20ValueSendonLValueSendonLibit1bitc-wT-■7|19:ValueSendonHE21DisablePIRsensorDisablePIRsensor.lbit1bitc-wT-■：|20:ValueSendonL喟22PIRsendvaluePIRsendvalue.lbit1/1/21bitc-wT-■目21:DisablePIRsensor...23ChangePIRsensitiveChangePIRsensitive.lbyte1Bytec-wT-■￡|22:PIRsendvalue-PI...■目24SwitchCHASwitch.lbit1/1/11bitc-wT-■W23:ChangePIRsensiti...由26SwitchCHBSwitch.lbitjlbitc-wT-■：|24:Switch-CHASwit...E28SwitchCHCSwitch.lbit1/1/31bitc-wT-i^|26:Switch-CHBSwit..30SwitchCHASwitch.lbit1bitc-wT-■目28:Switch-CHCSwit...，利32BrightnesssensorsendvalueBrightnesssensorsendvalue1/1/11bitc-wT-■力30:Switch-CHASwit.._?1-_a iII!2 ?標(biāo)d p 0/0<1GroupObjectsParametersCommissioninaFindlete眸NewDynamicFolder7.2修改的程序附錄C語言源程序UCHARLEDSET=0; 〃燈光設(shè)置選項UCHARLEDFLAG,LD[]={0,1,2,3,4,5,6,7,0}; //亮度voidAboutSET(UCHARINPUT) 〃燈光設(shè)置選項函數(shù)if(INPUT)(if(LEDSET<8)(LEDSET+=1;}else(LEDSET=1;}}LEDFLAG=LD[LEDSET];}voidJingbao(UCHARchannel,UCHARIN) 〃警報器函數(shù)(if(IN==0x01)(SwitchObjectOFIn(channel,IN);if(IN==0x01)(ObjectDisablePIR(0x00);}}voidKuaiguan(UCHARIN) //一鍵關(guān)閉LED(if(IN==0x01)(PORTE=0xff;DimmerObjectOFIn(0x01,0x00);ProcessBSObjectIn(0x00);LEDSET=0;LEDFLAG=0;}}voidJingbaokaiguan(UCHARIN) 〃警報器開關(guān)函數(shù)(ObjectDisablePIR(IN);if(IN==0x00)(SwitchObjectOFIn(0x00,0x00);}}voidBaiyechuang(void)if(LEDFLAG==0)(ProcessBSObjectIn(0x01);PORTE=0xff;}elseif(LEDFLAG==1)(ProcessBSObjectIn(0x00);PORTE=0x00;}}//DimmerSwitchobjectinON/OFFvoidDimmerObjectOFIn(UCHARchannel,UCHARDestValue)//LED調(diào)光函數(shù)(PrepareBrightness(channel,DestValue);}voidAppGetObjctPro(void)(UCHARTmpObjNo,TmpChnNo;UCHARObjectInValue[2];if(!KnxAl_GetUpdat