家居安防系统设计的开题报告

1、家居安防系统设计的开题报告本科毕业设计开题报告题目：家居安防系统的设计院（系）：电气与信息工程学院班级：电气 08-4 班姓名：付 强学号：2009021736指导教师：刘付刚教师职称：讲 师黑龙江科技学院本科毕业设计开题报告题家居安防监控系统的设计目1、 研究目的和意义来工程实源际随着国民经济和科学技术水平的提高，特别是计算机技术、通信技术、网络技术、控制技术的迅猛发展与提高，实现了家庭实现了生活现代化，居住环境舒适化、安全化。这些高科技已经影响到人们生活的方方面面，改变了人们生活习惯，提高了人们生活质量，家居安防系统也因此而产生。现代社会，商品经济竞争日益激烈，工作节奏不断加快。对于全身投

2、入竞争的人们，家务工作方面必然力不从心，家务管理因此就显得尤为重要。家居安防控制器可以提供智能控制方案，使家庭主人在处理家务方面，既快捷又省力。还提供舒适健康的环境，可以监视室内的温度、湿度，同时还可以通过远程通讯， 实时反馈家中情况， 避免如火灾，盗窃造成的经济和安全损失，使人们能够全身心地投入工作，从而提高生活质量。一切发明和创造都是为了人类的生活更加方便和舒适。住宅智能化控制的开发与建设是 21 世纪发展的必然趋势。由于信息技术的大力普及和应用，极大推动住宅小区智能化建设的进程，更为住宅小区智能化提供了可靠的技术保障，实施起来更加容易和简捷。智能信息家电及智能家居安防系统具有安全、方便、

3、高效、快捷、智能化、个性化的独特魅力，它对于改善现代人类的生活质量，创造舒适、安全、便利的生活空间有着非常重要的意义。我国的家居安防开发相对于国外起步较晚，尚未形成一定的国家标准，因此很多公司开发出的产品使用的是自己组网技术和信息交换协议，有的核心技术没有对外公开，技术复杂，不易掌握，有很多产品是针对特定的环境开发的产品，因此，限制了其使用的范围，而且由于是少数几家公司约定的技术，相关第三方产品缺乏，各个接入设备之间不能兼容，互操作性差，用户扩充系统很不方便，限制了其进一步的发展。还有的系统成本太高，普通用户难以承受，所以也没能广泛推广使用。因此设计一个符合国情、符合国家规范的集远程控制和本地

4、控制为一体的智能家居安防控制系统具有非常重要的现实意义和深远的历史意义。2、 国内外发展情况 ( 文献综述 )自从世界上第一幢智能建筑1984 年在美国出现后，美国、加拿大、欧洲、澳大利亚和东南亚等经济比较发达的国家先后提出了各种智能家居安防系统的方案。家居安防在美国、德国、新加坡、 日本等国都有广泛应用。1998 年 5 月新加坡举办的“ 98 亚洲家庭电器与电子消费品国际展览会”上，通过在场内模拟“未来之家”，推出了新加坡模式的家庭智能化系统。它的系统功能包括三表抄送功能、安防报警功能、可视对讲功能、 监控中心功能、家电控制功能、 有线电视接入、电话接入、住户信息留言功能、家庭智能控制面板

5、、智能布线箱、宽带网接入和统软件配置等。2000 年，新加坡有近 30 个社区的约 5000 户家庭采用了这种家庭智能化系统，而美国的安装住户高达 4 万户。2003 年，网络化家居的建设带来了高达 4500 亿美元的市场价值，这其中有 3700 亿美元是智能家电硬件产品的价值，剩余的部分则是软件和技术支持服务的费用。现在，国外的智能家居安防系统技术己日趋成熟， 预计今年， 50%以上的新房将具有一定的“智能型家居”功能。于此同时，由于技术的日益标准化，这些新型智能家居安防系统将比比尔 . 盖茨耗资 6000 万美元的高端别墅便宜得多。由于家居安防的诱人前景和巨大市场， 尽管国外市场真正启动也

6、尚需时日，但并未能阻止企业去争食家居安防市场。虽然每家公司的策略各不相同，但它们都坚持同 样的信念：山那边遍地是金。 IBM 公司的迈克尔。 凯罗斯克说：“这是个不容 IBM 公司忽视的市场机会 3 。”在智能家居安防系统研发方面， 美国及一些欧洲国家一直处于领先地位。近年来，以美国微软公司及摩托罗拉公司等为首的一批国外知名企业，先后挤身于智能家居安放系统的研发中。 例如 : 微软公司开发的“梦幻之家”、摩托罗拉公司开发的 “居所之门”、IBM 公司开发的“家庭主任”等均已日趋成熟的技术强占家居市场。此外，日韩新等国的龙头企业纷纷致力于家居智能化的开发，对家居市场更是跃跃欲试。目前市场上出现得

7、智能家居安防控制系统主要有：（1）美国的 X-10 系统，该系统是通过电力线作为网络平台，采取集中控制方式实现多种功能，目前在国内应用极少，这套系统的功能较为强大，但它暂时不具备在国内市场推广的条件。首先，它是基于美国的电力环境设计的，很难适应国内恶劣的电力线环境；其次，它的功能虽然强大，但是针对西方消费的习惯设计的，难以满足国内消费者的要求；最后，也是最为重要的因素，它的价格也是国内的房地产品和普通消费难以接受的。（ 2）德国的 EIB 系统，该系统采用的是预埋总线及中央控制方式实现各种控制功能，目前在国内应用极少。究其原因，一个是其工程要求较为复杂、严格；另一方面，由于它需要进行线路预埋，

8、因此主要客户对象是新建小区的开发商，但它较高的价格是这些开发商所难以承受的，所以一直无法打开国内市场。（ 3）新加坡 8x 系统，该系统采用预埋总线和集中控制方式实现各种功能，同时，利用的产品可对系统进行扩展。目前该系统在国内有少量应用。应该说 8x 系统最大优势在于系统较为成熟， 是比较适合中国国情的系统，在国内及东南亚市场有成功应用的范例，但在系统架构、灵活性、价格等方面还难以满足要求。首先， BR采用的预埋总线方式决定了它的切入点只能是新建小区，对于旧房改造这一潜在的巨大市场它无能为力； 8x 系统的集中控制的方式降低了用户的可选择性，前期投入成本较高，而这正是房地产商最为关心的问题。2

9、0 世纪 90 年代中后期，国内的智能小区逐步兴起。我国的智能化住宅和智能化小区建设，最初始于广州、深圳和上海等沿海开放城市，逐步向内地扩展。智能住宅在我国的初次出现是在1997 年。在建设部“ 97 跨世纪住宅小区案竞赛活动”中，上海中皇广场被建设部科技委员会列为全国首家“智能住宅示范工程”开了全国智能住宅小区之先河。1999 年，建设部勘察设计司、 建设部住宅产业化办公室联合组织实施全国住宅小区智能化技术示范工程。为此，建设部住宅产业化促进中心先后颁布了全国住宅小区智能化系统示范工程建设要点与技术导则等对智能小区的建设加以指导，规范了智能化住宅小区建设中的目标与原则，拟自 2000 年起，

10、用五年左右的时间，组织实施全国智能化住宅小区系统示范工程，以此带动和促进我国智能化住宅小区建设。通过采用现代信息传输技术、网络技术和信息集成技术，进行精密设计，优化集成，精心建设和工程示范提高住宅高、新技术的含量和居住环境水平，以适应 21 世纪现代居住生活的需要。进入 2000 年后，上半年颁布了由信息产业部负责编制的建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范GB/T50311-2000 及建筑与建筑群综合布线系统工程验收规范 GB/T50312-2000，下半年，由建设部负责编制的智能建筑设计标准GB/T50314-2000，结束了多年来智能建筑设计处于无章可循，无标准可依的情况，这无疑为我国智

11、能建筑健康有序地发展奠定了基础。 在 2000 年 8 月建设部颁发了 建筑物防雷设计规范 GB50057-94的局部修改条文，重点就是解决在建筑中大量电子产品的防雷和防止浪涌对设备的破坏问题。这为智能建筑各种电子设备的安全提出了安全的措施。2001年底，建设部住宅产业中心又在着手修改全国智能化住宅小区系统示范工程建设要点与技术导则己面世。法规性文件的制定与修订，为智能建筑及智能化住宅小区的建设和发展给出了依据和保障，随着技术的进步，许多新技术将应用到其中来。到 2010 年我国超过 7096 家庭将有 Internet入网设备，有 5096 以上会有多台设备， 从而产生共享访问 Intern

12、et 的需求。建设部要求“到 2010 年，大中城市中 60%-80%的住宅要实现智能化” 。3、 研究 / 设计的目标：通过单片机控制多种传感器，实现对家中情况的实时监测， 并在有异常情况发生时， 通过 GSM 模块及时发送到用户的手机中，同时用户可以通过手机发短信的形式对家用电器进行远程控制。4、设计方案（研究 / 设计方法、理论分析、计算、实验方法和步骤等）：一明确设计目标及单片机的技术指标，如输入电压，输出电压，输出功率，保护电路等二根据设计要求确定主电路拓扑及结构框图（如下图）GSM模块蜂鸣器用户手机LED指示灯按键单家用电器电源模块片红外传感器机家用电器继电器组温度传感器家用电器L

13、CD显示器气体传感器三查询 AT89C52芯片资料，掌握其工作原理及功能，并对其进行电路设计。四 GSM模块的设计，如 GSM芯片的型号的选择，接线方式，工作原理，使用方法等五设计其他模块 （如传感器模块），以及其他电路元件参数的计算和选型。六完成系统电路图纸的设计。七撰写设计论文。5、方案的可行性分析：本设计是以 AT89C52作为主控单片机芯片， 外接红外线传感器，气体传感器，温度传感器，可通过这些传感器监测家中是否有火灾，盗窃，煤气泄漏等意外情况发生。同时通过外接的一个 GSM模块对家中的一些意外情况以短信的形式，及时的发送给用户。用户也可以用同样的方式，对家中的家用电器进行远程控制，实

14、现了不论在哪都能对家中情况了若指掌。同时设置了 LCD显示模块，按键模块蜂鸣器报警模块等小模块，可以对整个系统进行设置和初始化等操作。电源选择通过两种稳压芯片和整流器，把家中 220V电压转化成系统可用的 12V，5V，3.3V电压。基于以上分析，我设计了家居安防监控系统，该设计不仅成本低廉，而且可以实现远程控制和实时监控，具有明显的优势，值得推广。6、设计产品的主要用途和应用领域：随着国民经济和科学技术水平的提高，特别是计算机技术、通信技术、网络技术、控制技术的迅猛发展与提高，实现了家庭实现了生活现代化，居住环境舒适化、安全化。这些高科技已经影响到人们生活的方方面面，改变了人们生活习惯，提高

15、了人们生活质量，家居安防系统也因此而产生。现代社会，商品经济竞争日益激烈，工作节奏不断加快。对于全身投入竞争的人们，家务工作方面必然力不从心，家务管理因此就显得尤为重要。家居安防控制器可以提供智能控制方案，使家庭主人在处理家务方面，既快捷又省力。还提供舒适健康的环境，可以监视室内的温度、湿度，同时还可以通过远程通讯， 实时反馈家中情况， 避免如火灾，盗窃造成的经济和安全损失，使人们能够全身心地投入工作，从而提高生活质量。一切发明和创造都是为了人类的生活更加方便和舒适。住宅智能化控制的开发与建设是 21 世纪发展的必然趋势。由于信息技术的大力普及和应用，极大推动住宅小区智能化建设的进程，更为住宅

16、小区智能化提供了可靠的技术保障，实施起来更加容易和简捷。智能信息家电及智能家居安防系统具有安全、方便、高效、快捷、智能化、个性化的独特魅力，它对于改善现代人类的生活质量，创造舒适、安全、便利的生活空间有着非常重要的意义。本次设计的家居安防监控系统的设计，性能稳定，实用性高等优点广泛应用于各中各样的家庭中。而本次设计提出的远程控制方案，可以进一步提高家居安全的洗漱，相信会有更好的发展。7、时间进程周完成内容1 了解设计研究的方向，对家居安防监控系统的设计有一个初步的了解。2 深入了解开关 51 单片机的工作原理、各种电路的分析及 GSM通讯技术的学习3 上网查找相关资料，初步了解资料中所包含的信

17、息和知识并对收集的有关资料进行整理，将有用的资料整理成册4 根据任务书和整理好的资料按照学校要求写开题报告5 完善开题报告，加强对开题报告的理解参加开题答辩6 完成家居安防监控系统的初始化设计方案7 熟悉电路原理、单片机原理、 C语言等课程根据设计要求及设计初始化方案确立系统8详细设计方案9 进行系统电路图的绘制、传感器模块的设计及主要元器件参数的计算与选型10 进行 GSM 模块的设计和选型11 系统整体的设计和修改12 各主要参数的测量与数据分析， 系统技术指标的优化13 完成毕业设计论文初稿14 毕业设计论文内容修改及审核15 完成毕业设计论文的撰写16 根据任务书和学校要求， 撰写毕业

18、设计说明书17 完善设计说明书，提交论文，对论文内容进行掌握，准备参加毕业设计的答辩18 参加家居安防监控系统的设计的论文答辩8、参考文献：1 万福君 , 潘松峰 . 单片微机原理系统设计与原理M. 中国科技大学出版社， 2007.2 谭浩强 .C 程序设计 . 清华大学出版社 J ，2004.3 李裕祥 . 单片机的串行通信原理 J. 电子科学技术， 2003.4 高小平. 中国智能家居的现状及发展趋势J.低压电器 ,2013.5 何立民 . 单片机高级教程 - 应用与设计 ( 第 2 版)M. 北京航空航天大学出版社 ,2007.6 宋浩 , 单片机原理及应用 M. 清华大学出版社,2005.78 韩斌杰 .GSM原理及其网络优化 ( 第 2 版)M.机械工业出版社 ,2010.9 张威 .GSM 网络优化原理与工程 ( 第 2 版)M.人民邮电出版社 ,2010.10em-on-chip usingcors. on Design automation LosAngeles,2006.11 Vahid,F.,Givagis,T.Platform tuning forembedded systems design.IEEE Computer,2007.12 陈小兰 , 苏武得 . 基于移动通信