【正文】 本文立足于電力線通信技術(shù),研究開發(fā)了基于電力線的智能家居自動化系統(tǒng),并結(jié)合電力線高速數(shù)據(jù)通信系統(tǒng),構(gòu)建了基于低壓配電網(wǎng)的集NITERNET上網(wǎng)、智能家居控制于一體的智能化數(shù)字小區(qū),為電力線通信技術(shù)和智能家居的應(yīng)用開辟了新的領(lǐng)域。、模塊電源部分和單片機及其外圍接口電路。 主站程序流程圖 從站程序流程圖XTli、XTlo:分別為PL2101片內(nèi)反相放大器的輸入端和輸出端，外接晶體可以組成晶體振蕩器。，設(shè)計思路一目了然，分別提供了主站和從站模塊中MCU的工作程序流程圖。~。主器件和從器件都能工作于發(fā)送器或者接收器的狀態(tài)，但何種方式有效由主器件MCU決定。芯片PL2101的時序接口引出兩個管腳:SDA串行地址/數(shù)據(jù)輸入/輸出和SCL串行時鐘端。PZL101除具備原有系統(tǒng)基本的通訊控制功能:二相相移鍵控，120kHz載頻，帶寬15kHz，數(shù)據(jù)速率500bps；接收靈敏度為50(500bps)；15位偽碼長度，可編程同步捕獲門限；可編程時鐘(掉電后電池維護)I/O口帶150V ESD保護等。 電力線載波通信模塊組成結(jié)構(gòu)圖盡管主從站模塊在系統(tǒng)中的任務(wù)和作用有所差異，但設(shè)計的基本思路還是一致的。發(fā)送端把采集到的原始信號轉(zhuǎn)為數(shù)字信號后進行相應(yīng)處理，轉(zhuǎn)變成適合電力線傳輸?shù)妮d波信號，信號經(jīng)電力線傳輸?shù)浇邮斩说慕庹{(diào)器，再經(jīng)過反向處理，在接收端得到還原后的原始信號。ICDT操作系統(tǒng)對調(diào)用用戶的程序和對設(shè)備的驅(qū)動控制應(yīng)該有充分的靈活性。論文中，智能家居系統(tǒng)的數(shù)字家庭網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)是分布式的，與之相適應(yīng)的軟件平臺也必然采用分布式結(jié)構(gòu)。與Ethernet網(wǎng)的連接選用了基于Rabbit2000微處理器及Ethernet芯片開發(fā)的Rabbit2000TCP/IP開發(fā)工具箱，它是含TCP/IP協(xié)議棧的嵌入式開發(fā)系統(tǒng)，提供了一個帶有8位高性能的微處理器工作平臺和動態(tài)C語言軟件開發(fā)包。 ICDT的硬件設(shè)計。從網(wǎng)絡(luò)輸入的數(shù)據(jù)包被處理掉所有的協(xié)議頭，并在緩沖區(qū)重新裝配成完整的應(yīng)用層數(shù)據(jù)，經(jīng)過異步通信端口發(fā)送到智能控制單元。ICDT的I/O口可靈活設(shè)置I/O信號的接收脈寬，對于不同的脈沖表可設(shè)置單位量程的脈沖數(shù)，從而最大限度的保證了對不同型號外接設(shè)備的兼容性，有利于降低外接設(shè)備受干擾產(chǎn)生誤報警的可能。通過ICDT系統(tǒng)的外置鍵盤，住戶還可以直接對任一從站模塊進行設(shè)定，例如家用電器開啟/關(guān)閉的時間設(shè)定。住戶家用設(shè)備報修對于業(yè)已達成維護協(xié)議的戶內(nèi)設(shè)備，住戶可以在其發(fā)生故障時通過家中的網(wǎng)絡(luò)智能控制數(shù)據(jù)終端向小區(qū)管理中心發(fā)出報修申請。在防脅迫密碼的設(shè)計上，ICDT系統(tǒng)沒有采用簡單的統(tǒng)一密碼(因為此類密碼易被不法分子察覺，可能導(dǎo)致住戶的安全受到進一步的威脅)，而是在原有密碼的特定位置上加/減特定的數(shù)(該特定位置及特定數(shù)可由住戶指定)。若確定屬于誤報，則主控軟件會自動地在后臺進行遠程消警，同時在數(shù)據(jù)庫中做出誤報一記錄。EPLC14ME作為電力線以太網(wǎng)橋，一般位于配電變壓器、配電柜或家庭己有寬帶入口處，實現(xiàn)傳統(tǒng)寬帶到電力線通信方式的轉(zhuǎn)變，(a)。可以建立集社區(qū)電子商務(wù)服務(wù)和遠程抄收水電氣熱表計的數(shù)字化社區(qū)。基于NIT5130，搭建合理外圍電路，實現(xiàn)了調(diào)制解調(diào)器的14MbpS高速數(shù)據(jù)傳輸。耦合單元是電力線同調(diào)制解調(diào)器部分的結(jié)合設(shè)備，它將調(diào)制好的高頻模擬信號送入電力線進行傳輸，或從電力線上提取出高頻信號以便進行解調(diào)。電力線載波技術(shù)在該系統(tǒng)中的靈活應(yīng)用，使智能家居系統(tǒng)以嶄新的方式呈現(xiàn)出來。在網(wǎng)絡(luò)接口的輸出端口連接14MbpS電力線調(diào)制解調(diào)器，同樣在小區(qū)管理中心的PC上也連接一臺14MbPs電力線調(diào)制解調(diào)器，這樣通過小區(qū)的電力線網(wǎng)絡(luò)，即可實現(xiàn)各住戶的數(shù)字家庭網(wǎng)絡(luò)與小區(qū)管理中心的相互通信了。鑒于我國家庭居住環(huán)境多以小區(qū)為單位，本文開發(fā)的智能家居系統(tǒng)主要是由數(shù)字家庭網(wǎng)絡(luò)、住宅接入網(wǎng)絡(luò)、小區(qū)管理中心控制平臺構(gòu)成。家庭聯(lián)網(wǎng)是應(yīng)用PCL的另一個重要特點。目前有多種技術(shù)解決這一問題。網(wǎng)絡(luò)家電可以互聯(lián)組成一個家庭內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)，同時這個家庭網(wǎng)絡(luò)又可以與外部互聯(lián)網(wǎng)通信。對家電自動化(Home Automation)、信息家電(3C:Computer、Communication、Consumer Electronics)、家庭網(wǎng)絡(luò)(Home Networking)以及網(wǎng)絡(luò)家電(Network Appliances)系統(tǒng)的研發(fā)極大地推動了智能家居技術(shù)的發(fā)展。SchemeStudent majoring in Automation Xu JidongTutor Wang QinglanAbstract:With the intelligent to the height of the development of the penetration of the home appliance industry, information technology, intelligent home demand greatly increased, and ultimately contributed to the birth of the smart home and continue to improve, to smart home system based on power line munication has brought new vitality.本科生畢業(yè)論文（設(shè)計）題　　目 基于電力線通信技術(shù)的智能家居解決方案 姓　　名 徐吉棟 學(xué)號 2011416470 院　　系 工學(xué)院 ?！　I(yè) 自動化 指導(dǎo)教師 王慶蘭 職稱 講師 2015 年 5 月 28 日曲阜師范大學(xué)教務(wù)處制目 錄摘要 1關(guān)鍵詞 1Abstract 1Key words 11 緒論 2 智能家居系統(tǒng)介紹 2 電力線通信技術(shù)介紹 32 基于電力線通信技術(shù)的智能家居系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 4 系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 4 14Mbps電力線高速通信設(shè)備在智能家居系統(tǒng)中的應(yīng)用 6 14Mbps PLC調(diào)制解調(diào)器的基本工作原理 6 14Mbps電力線高速通信系統(tǒng)功能 7 14Mbps電力線高速通信技術(shù)在智能家居系統(tǒng)中的應(yīng)用 8 9 103 智能家居系統(tǒng)的家庭網(wǎng)關(guān)(ICDT)設(shè)計 11 ICDT介紹 11 ICDT的硬件設(shè)計 12 ICDT操作系統(tǒng)特點 134 數(shù)字家庭網(wǎng)絡(luò)通信模塊設(shè)計 13 數(shù)字家庭網(wǎng)絡(luò)通信方式的選擇 13 電力線載波通信模塊的基本原理 14 通信模塊的設(shè)計原理 14 主從站模塊硬件設(shè)計 15 主站/從站通信模塊所采用的核心芯片PL2101 15 MCU介紹 16 主站/從站電路原理圖 17致謝 22參考文獻 22基于電力線通信技術(shù)的智能家居解決方案自動化專業(yè)學(xué)生 徐吉棟指導(dǎo)教師 王慶蘭摘要：隨著智能化向家電業(yè)的滲透、信息化的高度發(fā)展，家居智能化的需求大為增加，并最終促成了智能家居的誕生和不斷完善，給基于電力線通信的智能家居系統(tǒng)帶來了新的活力。The power line to act as a smart home system in data signal transmission medium, rely on the management and control of network home gateway, can achieve convenient for household appliances and equipment for monitoring and management.“家庭自動化”是指利用微處理器技術(shù)，來集成或控制家中的電子電器產(chǎn)品或系統(tǒng)，例如計算機、照明系統(tǒng)、廚房設(shè)備、保安系統(tǒng)、暖氣及冷氣系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、視頻及音響系統(tǒng)等。其主要功能是:遠程控制和查詢，網(wǎng)上購物，家電網(wǎng)上升級，集中控制與管理，故障信息自診斷、自反饋并可以享受遠程維護等。利用己有網(wǎng)絡(luò)設(shè)施解決“最后一公里”接入問題的技術(shù)有DSL技術(shù)、Home PNA(Home Phone line Networking Alliance)技術(shù)、電力線通信(PLC)技術(shù)和Cable Modem技術(shù)?？梢詫⒓彝?nèi)的多臺計算機之間，計算機同打印機之間，計算機同掃描儀、數(shù)字傳真機、以及其他數(shù)字家電等設(shè)備通過電力線相連，組成家庭網(wǎng)絡(luò)，為用戶提供更舒適、方便的生活和工作環(huán)境。數(shù)字家庭網(wǎng)絡(luò)是基于網(wǎng)絡(luò)智能控制數(shù)據(jù)終端(Intelligent Control Data Terminal on Network，以下簡稱ICDT)的集中控制系統(tǒng)，通過它完成對家庭內(nèi)部各種傳感器、表計及控制器的數(shù)據(jù)采集和控制，家庭內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)