【導讀】表現(xiàn)在不僅希望擁有舒適、溫馨的住所，現(xiàn)在國內(nèi)很多小區(qū)安裝了智能報警系統(tǒng)，大大提高了。控制，這將成為現(xiàn)代化家居系統(tǒng)的發(fā)展趨勢。家居智能監(jiān)控管理系統(tǒng)是放眼于家庭，對家庭中用戶。帶來的便捷，提高生活質(zhì)量。具有功能易擴展、設備易維護、具有良。管理，實現(xiàn)“以人為本”的全新家居生活體驗。體積小、數(shù)據(jù)量小、傳輸可靠、低功耗等場合。拓撲圖給出網(wǎng)絡服。環(huán)形結(jié)構(gòu)、總線結(jié)構(gòu)、分布式結(jié)構(gòu)、樹型結(jié)構(gòu)等。的出現(xiàn)更為人們享受生活提供了一個廣闊的平臺。定時控制以及電話遠程遙控等功能。智能家居是利用先進的計算機。由于智能家居系統(tǒng)具有安全、方便、高效、快捷、智能化和個。隨著全球?qū)δ茉春铜h(huán)境的要求越來越高，而智能家居在。近年來，智能家居頻繁地出現(xiàn)在各大媒體上，一時。其實，智能家居，簡而言之就是智能。自動進入警戒狀態(tài)。遠距離異地的監(jiān)視、控制及數(shù)據(jù)采集。

　　

【正文】 2 個傳感器時， MCU 才會向服務器發(fā)送指令。另外該電路也可以用在停車場，統(tǒng)計停車場停放車輛總數(shù)或剩余泊位等。 下面是各個模塊電路圖。 C310 4C447 uF / 25VQ380 50R2光敏電阻R115 0KR851 0R751 0R975 KD1L E DT R IG2Q3R4C V ol t5T H R6D I S7VCC8GND1U1N E 55 5V C CV C CV C C12J6C O N 2 Q4N P NU2B U Z Z E R3. 3V1K12B3G N D4U3Y U Y I N G3 . 3 VR451 0D3L E DR551 0D4L E DR651 0D5L E DR351 0D2L E D3 . 3 Vp332184U 5 AL M 39 3R 1 051 0R 1 410 kR 1 61k1122U 4 AH C N R 20 01122D6L E DR 1 85kV C CR 1 151 0567U 5 BL M 39 3R 1 251 0R 1 510 kR 1 71kD7L E DR 1 95kV C CR 1 351 03 . 3 V3 . 3 V1122U 4 34 AH C N R 20 0R 2 01kK E Y 1S W 2R 2 11kK E Y 2S W 2R 2 21kK E Y 3S W 2R 2 31kK E Y 4S W 21234J 7 6C O N 43 . 3 V12345J8C O N 5+ 1 2 Vp3報警電路人數(shù)統(tǒng)計電路燈光控制電路 圖 33 4. 系統(tǒng)軟件設計 第一：軟件設計總體框圖 服 務 器 啟 動是 否 有 連 接監(jiān) 聽 狀 態(tài)接 收 數(shù) 據(jù)數(shù) 據(jù) 庫 數(shù) 據(jù)發(fā) 送 數(shù) 據(jù)連 接 是 否 斷 開釋 放 連 接 ， 結(jié)束 服 務 器 程 序客 戶 端 啟 動請 求 連 接是 否 得 到 連 接發(fā) 送 各 種 數(shù) 據(jù) 給 服 務 器接 受 服 務 器 的 數(shù) 據(jù)修 改 燈 狀 態(tài)連 接 是 否 斷 開釋 放 連 接 ， 結(jié)束 服 務 器 程 序W e b 頁 面 圖 41 TCP/IP 定義了電子設備如何連入因特網(wǎng)，以及數(shù)據(jù)如何 在它們之間傳輸?shù)臉藴?。協(xié)議采用了 4 層的層級結(jié)構(gòu)，每一層都呼叫它的下一層所提供的網(wǎng)絡來完成自己的需求。通俗而言： TCP 負責發(fā)現(xiàn)傳輸?shù)膯栴}，一有問題就發(fā)出信號，要求重新傳輸，直到所有數(shù)據(jù)安全正確地傳輸?shù)侥康牡亍６?IP 是給因特網(wǎng)的每一臺電腦規(guī)定一個地址。 socket 用于描述 IP 地址和端口，是一個通信鏈的句柄。在 Inter 上的主機一般運行了多個服務軟件，同時提供幾種服務。每種服務都打開一個 Socket，并綁定到一個端口上，不同的端口對應于不同的服務。 本服務器使用了 socket 編程， tcpip 編程。考慮到報 警信息必須接收到，所以通信采用了 tcp協(xié)議。其工作方式如圖，服務器主動打開等待連接，接受到連接后和客戶端通信并且存儲信息，當用戶通過 web 改動設備的狀態(tài)，例如關(guān)閉一盞燈，服務器主動發(fā)送關(guān)燈命令給客戶端，客戶端接受到命令執(zhí)行關(guān)燈操作，然后再把燈的狀態(tài)發(fā)送到服務器端，服務器再更新數(shù)據(jù)庫，再更新到 web 頁面，到此完成一次操作。 第二：服務器算法設計 本服務器詳細算法如下圖，首先服務器主動打開，啟動兩個線程，一個線程用于接收客戶端發(fā)送過來的數(shù)據(jù)，一個線程用于向客戶端發(fā)送數(shù)據(jù)。 接收數(shù)據(jù)的線程首先判斷是否接收到 ip 數(shù)據(jù)包，如果沒有接收到包則繼續(xù)等待 ip 數(shù)據(jù)包，如果接收到，那么通過程序分析包中的標志位，根據(jù)標志位判斷 ip 包發(fā)來的數(shù)據(jù)是什么數(shù)據(jù)， T 那么接收到的是室外溫度， H 那么接收到的是室外濕度，如圖所示。如果接收到的是報警信息，那么首先發(fā)送 Email 給房間的業(yè)主，然后再將報警的詳細情況更新到數(shù)據(jù)庫。之后再次等待 ip 數(shù)據(jù)。 發(fā)送數(shù)據(jù)的線程主要負責向客戶端發(fā)送請求指令，例如獲取室外溫濕度的命令，另外發(fā)送燈的操作給客戶端。服務器判斷數(shù)據(jù)庫是否更新，如果更新則說明業(yè)主通過 web 對燈發(fā)出了操作指令，那么先判斷是否到了預設開關(guān)燈的 時間，如果到了，那么發(fā)送相應的操作給客戶端，如果沒有到，那么發(fā)送當前的燈狀態(tài)給客戶端，之后，發(fā)送數(shù)據(jù)的線程再次判斷數(shù)據(jù)庫是否更新。 服 務 器 啟 動接 收 數(shù) 據(jù) 的 線程 啟 動發(fā) 送 數(shù) 據(jù) 的 線程 啟 動判 斷 i p 包 中 的 標 志 位T : 接 收室 外 溫度H : 接 收室 外 濕度I : 接 收室 內(nèi) 溫度L : 接 收燈 操 作A : 接 收報 警 信息P : 接 收人 員 出訪 信 息更 新 到 數(shù) 據(jù) 庫發(fā) 送 報 警E m a i l是 否 接 收 到 i p 包數(shù) 據(jù) 庫 是 否 更 新燈 信 息檢 測發(fā) 送 獲取 室 外溫 濕 度命 令 ：W S是 否 到 定時 時 間發(fā) 送定 時開 關(guān)燈 命令發(fā) 送當 前燈 信息否是否是是否 圖 42 第三：客服端程序設計 為了實現(xiàn)客戶端的低功耗，在 MCU（客服端）程序設計時我們采取了在對各個基本模塊初始化成功后向服務器發(fā)送必要的模擬電器的初始狀態(tài)信息，在這些基本操作結(jié)束后主控MCU 即進入低功耗模式。在低功耗模式下，只有當服務器向客戶端發(fā)送控制命令或者有其它模塊的中斷申請到來的時候， MCU 才會從低功耗模 式被喚醒。由客服機的程序設計思路可以看出 MCU 只有在被喚醒的狀態(tài)時才是有較大功耗的，而在低功耗模式時其待機電流在只有 （微安）此時其功耗是完全可以忽略的。所以為了降低功耗就得讓中斷服務程序以最快的速度執(zhí)行完畢，所以我們的主時鐘系統(tǒng)和子系統(tǒng)時鐘都是采用了 16M 的高頻晶振作為時鐘源。如此即便是在干電池供電的場合也可連續(xù)工作幾年的。 MCU 時鐘模塊初始化程序如下： void MCLK_INIT() { unsigned int i。 BCSCTL1 amp。= ~XT2OFF。 // Activate XT2 high freq xtal BCSCTL3 |= XT2S_2。 // 16MHz crystal or resonato // Wait for xtal to stabilize do { IFG1 amp。= ~OFIFG。 // Clear OSCFault flag for (i = 0x47FF。 i 0。 i)。 // Time for flag to set } while ((IFG1 amp。 OFIFG))。 // OSCFault flag still set? BCSCTL2 |= SELM_2 +SELS 。 // MCLK = XT2 、 SMCLK = XT2 } 客戶機程序模塊圖： 圖 43 5. 系統(tǒng) 創(chuàng)新 一：本系統(tǒng)的設計是來源于對日常生活的思考，能夠提供給人們更加智能化的家庭居條件。據(jù)調(diào)查我國目前智能家居的覆蓋率還 在 5%左右，且價格還相對昂貴，所以我們設計了這個價格實惠且可用性強的智能家居控制系統(tǒng)。 二：本系統(tǒng)中客戶機（即家中的 MCU 采用 TI 公司的 MSP430F2616），平時都是處于低功耗模式，其待機功耗可忽略不計。只有用戶在遠程端操作網(wǎng)頁，以及家中有報警信息時客服機才處于稍高一點功耗的模式，而且這個時間是很短的。所以低功耗也是其特點。 三：該系統(tǒng)結(jié)合了互聯(lián)網(wǎng)，以強大的互聯(lián)網(wǎng)為支持通過互聯(lián)網(wǎng)發(fā)送數(shù)據(jù)可以最大限度的提高系統(tǒng)使用靈活性，而不受地域限制。同時利用互聯(lián)網(wǎng)功能，在家中有異常情況發(fā)生時，還可以向戶主及時發(fā)送郵件 提醒通知。 四：在客戶機與服務器通信時我們自己在 TCP/IP 協(xié)議的基礎(chǔ)上，創(chuàng)建了自己的數(shù)據(jù)通信協(xié)議，以便實現(xiàn)在有限長度的數(shù)據(jù)中攜帶更多的控制命令。 6. 評測與結(jié)論 系統(tǒng)測試步驟： 第一步：打開遠程服務器，客戶機發(fā)向服務器發(fā)送連接請求進而建立連接。 第二步：在任一電腦上登陸網(wǎng)頁即可查看家里各電器的信息，以及室內(nèi)、外的溫濕度。 第三步：測試用戶在網(wǎng)頁上遠程控制家里電器的功能，其中包括兩點首先：點擊網(wǎng)頁上的不同電器控制按鈕，以便測試系統(tǒng)實時、遠程控制家里的電器的功能是否正常；然后：是MCU 網(wǎng)絡模塊 無線模塊 模擬電器部分 大廳人數(shù)統(tǒng)計模塊 保險柜防盜模塊 溫濕度傳感器 中斷觸發(fā) 中斷觸發(fā) 中斷觸發(fā) 中斷觸發(fā) 中斷觸發(fā) MCU 控制 MCU 控制 MCU 控制 設置網(wǎng)頁上的定時開關(guān)電器的時間以便 測試遠程計劃任務功能是否正常。如果各電器按照用戶在網(wǎng)頁上的操作做出相應的反應，則表示系統(tǒng)此項功能正常。 第四步：測試房間人數(shù)統(tǒng)計功能，在家中有相應的檢測器可以檢測進入房間的人數(shù)，并且觸發(fā)家中的主控 MCU 向遠程服務器發(fā)送實時人數(shù)。 第五步：測試保險箱非法開啟報警功能，在保險箱內(nèi)放置了觸摸報警器，一旦有 非法開啟報警器一邊發(fā)出聲光警報，同時也觸發(fā)家中的 MCU 向遠程主機發(fā)送非法入侵的消息，不僅如此還可以向戶主的郵箱發(fā)送報警郵件以提示戶主。 結(jié)論： 經(jīng)過我們的測試，系統(tǒng)的各項功能都能實現(xiàn)。 但是也有不足之處，在遠程 控制時由于網(wǎng)絡傳輸?shù)难舆t會導致系統(tǒng)控制上有些延遲反應。 附錄 附錄 2 附錄 3