家居安防系統(tǒng)設(shè)計(jì)的開題報(bào)告

1、本科畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告題目：家居安防系統(tǒng)的設(shè)計(jì)院（系）：電氣與信息工程學(xué)院班級(jí)：電氣 08-4 班姓名：付強(qiáng)學(xué)號(hào)：2009021736指導(dǎo)教師：劉付剛教師職稱：講 師黑龍江科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告題目家居安防監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)來源工程實(shí)際1、研究目的和意義隨著國民經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)水平的提高， 特別是計(jì)算機(jī)技術(shù)、 通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、 控制技術(shù)的迅猛發(fā)展與提高，實(shí)現(xiàn)了家庭實(shí)現(xiàn)了生活現(xiàn)代化，居住環(huán)境舒適化、安全 化。這些高科技已經(jīng)影響到人們生活的方方面面，改變了人們生活習(xí)慣，提高了人們 生活質(zhì)量，家居安防系統(tǒng)也因此而產(chǎn)生?，F(xiàn)代社會(huì)，商品經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)日益激烈，工作節(jié)奏不斷加快。對(duì)于全身投入競(jìng)爭(zhēng)的人 們，家務(wù)

2、工作方面必然力不從心，家務(wù)管理因此就顯得尤為重要。家居安防控制器可以提供智能控制方案，使家庭主人在處理家務(wù)方面，既快捷又省力。還提供舒適健康 的環(huán)境， 可以監(jiān)視室內(nèi)的溫度、 濕度，同時(shí)還可以通過遠(yuǎn)程通訊， 實(shí)時(shí)反饋家中情況， 避免如火災(zāi)，盜竊造成的經(jīng)濟(jì)和安全損失，使人們能夠全身心地投入工作，從而提高 生活質(zhì)量。一切發(fā)明和創(chuàng)造都是為了人類的生活更加方便和舒適。住宅智能化控制的開發(fā)與建設(shè)是 21 世紀(jì)發(fā)展的必然趨勢(shì)。由于信息技術(shù)的大力 普及和應(yīng)用，極大推動(dòng)住宅小區(qū)智能化建設(shè)的進(jìn)程，更為住宅小區(qū)智能化提供了可靠 的技術(shù)保障，實(shí)施起來更加容易和簡捷。 智能信息家電及智能家居安防系統(tǒng)具有安全、 方便、高

3、效、快捷、智能化、個(gè)性化的獨(dú)特魅力，它對(duì)于改善現(xiàn)代人類的生活質(zhì)量， 創(chuàng)造舒適、安全、便利的生活空間有著非常重要的意義。我國的家居安防開發(fā)相對(duì)于國外起步較晚，尚未形成一定的國家標(biāo)準(zhǔn)，因此很多 公司開發(fā)出的產(chǎn)品使用的是自己組網(wǎng)技術(shù)和信息交換協(xié)議， 有的核心技術(shù)沒有對(duì)外公 開，技術(shù)復(fù)雜，不易掌握，有很多產(chǎn)品是針對(duì)特定的環(huán)境開發(fā)的產(chǎn)品，因此，限制了 其使用的范圍，而且由于是少數(shù)幾家公司約定的技術(shù)，相關(guān)第三方產(chǎn)品缺乏，各個(gè)接 入設(shè)備之間不能兼容， 互操作性差， 用戶擴(kuò)充系統(tǒng)很不方便， 限制了其進(jìn)一步的發(fā)展。 還有的系統(tǒng)成本太高，普通用戶難以承受，所以也沒能廣泛推廣使用。因此設(shè)計(jì)一個(gè) 符合國情、符合國家規(guī)

4、范的集遠(yuǎn)程控制和本地控制為一體的智能家居安防控制系統(tǒng)具 有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義和深遠(yuǎn)的歷史意義。2、國內(nèi)外發(fā)展情況 （ 文獻(xiàn)綜述 ）自從世界上第一幢智能建筑 1984 年在美國出現(xiàn)后，美國、加拿大、歐洲、澳大 利亞和東南亞等經(jīng)濟(jì)比較發(fā)達(dá)的國家先后提出了各種智能家居安防系統(tǒng)的方案。 家居 安防在 美國、德國、新加坡、日本等國都有廣泛應(yīng)用。1998 年 5 月新加坡舉辦的“ 98 亞洲家庭電器與電子消費(fèi)品國際展覽會(huì)”上，通 過在場(chǎng)內(nèi)模擬“未來之家” ，推出了新加坡模式的家庭智能化系統(tǒng)。它的系統(tǒng)功能包 括三表抄送功能、安防報(bào)警功能、可視對(duì)講功能、監(jiān)控中心功能、 家電控制功能、 有線電視接入、電話接入、

5、住戶信息留言功能、家庭智能控制面板、智能布線箱、寬 帶網(wǎng)接入和統(tǒng)軟件配置等。2000 年，新加坡有近 30個(gè)社區(qū)的約 5000戶家庭采用了這種家庭智能化系統(tǒng)， 而 美國的安裝住戶高達(dá) 4 萬戶。 2003 年，網(wǎng)絡(luò)化家居的建設(shè)帶來了高達(dá) 4500億美元的 市場(chǎng)價(jià)值，這其中有 3700 億美元是智能家電硬件產(chǎn)品的價(jià)值，剩余的部分則是軟件 和技術(shù)支持服務(wù)的費(fèi)用。 現(xiàn)在，國外的智能家居安防系統(tǒng)技術(shù)己日趨成熟， 預(yù)計(jì)今年， 50%以上的新房將具有一定的“智能型家居”功能。于此同時(shí)，由于技術(shù)的日益標(biāo)準(zhǔn) 化，這些新型智能家居安防系統(tǒng)將比比爾 . 蓋茨耗資 6000萬美元的高端別墅便宜得多。由于家居安防的誘

6、人前景和巨大市場(chǎng)，盡管國外市場(chǎng)真正啟動(dòng)也尚需時(shí)日，但并 未能阻止企業(yè)去爭(zhēng)食家居安防市場(chǎng)。雖然每家公司的策略各不相同，但它們都堅(jiān)持同 樣的信念：山那邊遍地是金。 IBM公司的邁克爾。凱羅斯克說： “這是個(gè)不容 IBM公司 忽視的市場(chǎng)機(jī)會(huì) 3 ?！痹谥悄芗揖影卜老到y(tǒng)研發(fā)方面， 美國及一些歐洲國家一直處于領(lǐng)先地位。 近年來， 以美國微軟公司及摩托羅拉公司等為首的一批國外知名企業(yè)， 先后擠身于智能家居安 放系統(tǒng)的研發(fā)中。例如 : 微軟公司開發(fā)的“夢(mèng)幻之家” 、摩托羅拉公司開發(fā)的“居所之 門”、IBM公司開發(fā)的“家庭主任”等均已日趨成熟的技術(shù)強(qiáng)占家居市場(chǎng)。此外，日韓 新等國的龍頭企業(yè)紛紛致力于家居智能化

7、的開發(fā)，對(duì)家居市場(chǎng)更是躍躍欲試。目前市場(chǎng)上出現(xiàn)得智能家居安防控制系統(tǒng)主要有：1）美國的 X-10 系統(tǒng)，該系統(tǒng)是通過電力線作為網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，采取集中控制方式 實(shí)現(xiàn)多種功能，目前在國內(nèi)應(yīng)用極少，這套系統(tǒng)的功能較為強(qiáng)大，但它暫時(shí)不具備在 國內(nèi)市場(chǎng)推廣的條件。首先，它是基于美國的電力環(huán)境設(shè)計(jì)的，很難適應(yīng)國內(nèi)惡劣的 電力線環(huán)境；其次，它的功能雖然強(qiáng)大，但是針對(duì)西方消費(fèi)的習(xí)慣設(shè)計(jì)的，難以滿足 國內(nèi)消費(fèi)者的要求；最后，也是最為重要的因素，它的價(jià)格也是國內(nèi)的房地產(chǎn)品和普 通消費(fèi)難以接受的。（2）德國的 EIB 系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用的是預(yù)埋總線及中央控制方式實(shí)現(xiàn)各種控制功 能，目前在國內(nèi)應(yīng)用極少。 究其原因， 一個(gè)是

8、其工程要求較為復(fù)雜、 嚴(yán)格；另一方面， 由于它需要進(jìn)行線路預(yù)埋，因此主要客戶對(duì)象是新建小區(qū)的開發(fā)商，但它較高的價(jià)格 是這些開發(fā)商所難以承受的，所以一直無法打開國內(nèi)市場(chǎng)。（3）新加坡 8x 系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用預(yù)埋總線和集中控制方式實(shí)現(xiàn)各種功能，同時(shí)， 利用的產(chǎn)品可對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行擴(kuò)展。目前該系統(tǒng)在國內(nèi)有少量應(yīng)用。應(yīng)該說 8x 系統(tǒng)最大 優(yōu)勢(shì)在于系統(tǒng)較為成熟，是比較適合中國國情的系統(tǒng)，在國內(nèi)及東南亞市場(chǎng)有成功應(yīng) 用的范例，但在系統(tǒng)架構(gòu)、靈活性、價(jià)格等方面還難以滿足要求。首先， BR采用的預(yù) 埋總線方式?jīng)Q定了它的切入點(diǎn)只能是新建小區(qū)， 對(duì)于舊房改造這一潛在的巨大市場(chǎng)它 無能為力； 8x 系統(tǒng)的集中控制的方式

9、降低了用戶的可選擇性， 前期投入成本較高， 而 這正是房地產(chǎn)商最為關(guān)心的問題。20 世紀(jì) 90年代中后期，國內(nèi)的智能小區(qū)逐步興起。我國的智能化住宅和智能化 小區(qū)建設(shè)，最初始于廣州、深圳和上海等沿海開放城市，逐步向內(nèi)地?cái)U(kuò)展。智能住宅 在我國的初次出現(xiàn)是在 1997年。在建設(shè)部“ 97 跨世紀(jì)住宅小區(qū)案競(jìng)賽活動(dòng)”中，上 海中皇廣場(chǎng)被建設(shè)部科技委員會(huì)列為全國首家“智能住宅示范工程”開了全國智能住 宅小區(qū)之先河。1999 年，建設(shè)部勘察設(shè)計(jì)司、 建設(shè)部住宅產(chǎn)業(yè)化辦公室聯(lián)合組織實(shí)施全國住宅小 區(qū)智能化技術(shù)示范工程。為此，建設(shè)部住宅產(chǎn)業(yè)化促進(jìn)中心先后頒布了全國住宅小 區(qū)智能化系統(tǒng)示范工程建設(shè)要點(diǎn)與技術(shù)導(dǎo)則

10、等對(duì)智能小區(qū)的建設(shè)加以指導(dǎo)，規(guī)范了 智能化住宅小區(qū)建設(shè)中的目標(biāo)與原則，擬自 2000 年起，用五年左右的時(shí)間，組織實(shí) 施全國智能化住宅小區(qū)系統(tǒng)示范工程，以此帶動(dòng)和促進(jìn)我國智能化住宅小區(qū)建設(shè)。通 過采用現(xiàn)代信息傳輸技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和信息集成技術(shù)，進(jìn)行精密設(shè)計(jì)，優(yōu)化集成，精 心建設(shè)和工程示范提高住宅高、新技術(shù)的含量和居住環(huán)境水平，以適應(yīng) 21 世紀(jì)現(xiàn)代 居住生活的需要。進(jìn)入 2000 年后，上半年頒布了由信息產(chǎn)業(yè)部負(fù)責(zé)編制的建筑與建筑群綜合布 線系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)規(guī)范 GB/T50311-2000及建筑與建筑群綜合布線系統(tǒng)工程驗(yàn)收規(guī)范 GB/T50312-2000，下半年，由建設(shè)部負(fù)責(zé)編制的 智能建筑設(shè)計(jì)

11、標(biāo)準(zhǔn) GB/T50314-2000， 結(jié)束了多年來智能建筑設(shè)計(jì)處于無章可循，無標(biāo)準(zhǔn)可依的情況，這無疑為我國智能建 筑健康有序地發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。在 2000年 8 月建設(shè)部頒發(fā)了建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范 GB50057-94的局部修改條文，重點(diǎn)就是解決在建筑中大量電子產(chǎn)品的防雷和防止浪涌 對(duì)設(shè)備的破壞問題。這為智能建筑各種電子設(shè)備的安全提出了安全的措施。2001 年底，建設(shè)部住宅產(chǎn)業(yè)中心又在著手修改 全國智能化住宅小區(qū)系統(tǒng)示范工 程建設(shè)要點(diǎn)與技術(shù)導(dǎo)則己面世。法規(guī)性文件的制定與修訂，為智能建筑及智能化住 宅小區(qū)的建設(shè)和發(fā)展給出了依據(jù)和保障，隨著技術(shù)的進(jìn)步，許多新技術(shù)將應(yīng)用到其中 來。到 2010年我國超

12、過 7096家庭將有 Internet 入網(wǎng)設(shè)備，有 5096以上會(huì)有多臺(tái)設(shè) 備，從而產(chǎn)生共享訪問 Internet 的需求。建設(shè)部要求“到 2010 年，大中城市中 60%-80%的住宅要實(shí)現(xiàn)智能化”3、研究 / 設(shè)計(jì)的目標(biāo)：通過單片機(jī)控制多種傳感器，實(shí)現(xiàn)對(duì)家中情況的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并在有異常情況發(fā)生 時(shí)，通過 GSM模塊及時(shí)發(fā)送到用戶的手機(jī)中，同時(shí)用戶可以通過手機(jī)發(fā)短信的形式對(duì) 家用電器進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。4、設(shè)計(jì)方案（研究 / 設(shè)計(jì)方法、理論分析、計(jì)算、實(shí)驗(yàn)方法和步驟等） ： 一明確設(shè)計(jì)目標(biāo)及單片機(jī)的技術(shù)指標(biāo)，如輸入電壓，輸出電壓，輸出功率，保護(hù)電 路等二根據(jù)設(shè)計(jì)要求確定主電路拓?fù)浼敖Y(jié)構(gòu)框圖（如下圖

13、）三查詢 AT89C52芯片資料，掌握其工作原理及功能，并對(duì)其進(jìn)行電路設(shè)計(jì)。四 GSM模塊的設(shè)計(jì)，如 GSM芯片的型號(hào)的選擇，接線方式，工作原理，使用方法等五設(shè)計(jì)其他模塊（如傳感器模塊） ，以及其他電路元件參數(shù)的計(jì)算和選型。六完成系統(tǒng)電路圖紙的設(shè)計(jì)。七撰寫設(shè)計(jì)論文。5、方案的可行性分析：本設(shè)計(jì)是以 AT89C52作為主控單片機(jī)芯片，外接紅外線傳感器，氣體傳感器，溫 度傳感器， 可通過這些傳感器監(jiān)測(cè)家中是否有火災(zāi)， 盜竊，煤氣泄漏等意外情況發(fā)生。 同時(shí)通過外接的一個(gè) GSM模塊對(duì)家中的一些意外情況以短信的形式，及時(shí)的發(fā)送給用 戶。用戶也可以用同樣的方式，對(duì)家中的家用電器進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，實(shí)現(xiàn)了不論在

14、哪都 能對(duì)家中情況了若指掌。同時(shí)設(shè)置了 LCD顯示模塊，按鍵模塊蜂鳴器報(bào)警模塊等小模 塊，可以對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)置和初始化等操作。 電源選擇通過兩種穩(wěn)壓芯片和整流器， 把家中 220V電壓轉(zhuǎn)化成系統(tǒng)可用的 12V，5V，3.3V電壓。基于以上分析，我設(shè)計(jì)了家居安防監(jiān)控系統(tǒng)，該設(shè)計(jì)不僅成本低廉，而且可以實(shí) 現(xiàn)遠(yuǎn)程控制和實(shí)時(shí)監(jiān)控，具有明顯的優(yōu)勢(shì)，值得推廣。6、設(shè)計(jì)產(chǎn)品的主要用途和應(yīng)用領(lǐng)域：隨著國民經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)水平的提高， 特別是計(jì)算機(jī)技術(shù)、 通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、 控制技術(shù)的迅猛發(fā)展與提高，實(shí)現(xiàn)了家庭實(shí)現(xiàn)了生活現(xiàn)代化，居住環(huán)境舒適化、安全 化。這些高科技已經(jīng)影響到人們生活的方方面面，改變了人們生活習(xí)

15、慣，提高了人們 生活質(zhì)量，家居安防系統(tǒng)也因此而產(chǎn)生?，F(xiàn)代社會(huì)，商品經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)日益激烈，工作節(jié)奏不斷加快。對(duì)于全身投入競(jìng)爭(zhēng)的人 們，家務(wù)工作方面必然力不從心，家務(wù)管理因此就顯得尤為重要。家居安防控制器可 以提供智能控制方案，使家庭主人在處理家務(wù)方面，既快捷又省力。還提供舒適健康 的環(huán)境， 可以監(jiān)視室內(nèi)的溫度、 濕度，同時(shí)還可以通過遠(yuǎn)程通訊， 實(shí)時(shí)反饋家中情況， 避免如火災(zāi)，盜竊造成的經(jīng)濟(jì)和安全損失，使人們能夠全身心地投入工作，從而提高 生活質(zhì)量。一切發(fā)明和創(chuàng)造都是為了人類的生活更加方便和舒適。住宅智能化控制的開發(fā)與建設(shè)是 21 世紀(jì)發(fā)展的必然趨勢(shì)。由于信息技術(shù)的大力 普及和應(yīng)用，極大推動(dòng)住宅小區(qū)智

16、能化建設(shè)的進(jìn)程，更為住宅小區(qū)智能化提供了可靠 的技術(shù)保障，實(shí)施起來更加容易和簡捷。 智能信息家電及智能家居安防系統(tǒng)具有安全、 方便、高效、快捷、智能化、個(gè)性化的獨(dú)特魅力，它對(duì)于改善現(xiàn)代人類的生活質(zhì)量， 創(chuàng)造舒適、安全、便利的生活空間有著非常重要的意義。本次設(shè)計(jì)的家居安防監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，性能穩(wěn)定，實(shí)用性高等優(yōu)點(diǎn)廣泛應(yīng)用于各 中各樣的家庭中。 而本次設(shè)計(jì)提出的遠(yuǎn)程控制方案， 可以進(jìn)一步提高家居安全的洗漱，相信會(huì)有更好的發(fā)展。7、時(shí)間進(jìn)程周完成內(nèi)容1了解設(shè)計(jì)研究的方向，對(duì)家居安防監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)有一個(gè)初步的了解。2深入了解開關(guān) 51 單片機(jī)的工作原理、各種電路的分析及 GSM通訊技術(shù)的 學(xué)習(xí)3上網(wǎng)查找

17、相關(guān)資料， 初步了解資料中所包含的信息和知識(shí)并對(duì)收集的有關(guān)資料進(jìn)行整理，將有用的資料整理成冊(cè)4根據(jù)任務(wù)書和整理好的資料按照學(xué)校要求寫開題報(bào)告5完善開題報(bào)告，加強(qiáng)對(duì)開題報(bào)告的理解參加開題答辯6完成家居安防監(jiān)控系統(tǒng)的初始化設(shè)計(jì)方案7熟悉電路原理、單片機(jī)原理、 C語言等課程8根據(jù)設(shè)計(jì)要求及設(shè)計(jì)初始化方案確立系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計(jì)方案9進(jìn)行系統(tǒng)電路圖的繪制、 傳感器模塊的設(shè)計(jì)及主要元器件參數(shù)的計(jì)算與選 型10進(jìn)行 GSM模塊的設(shè)計(jì)和選型11系統(tǒng)整體的設(shè)計(jì)和修改12各主要參數(shù)的測(cè)量與數(shù)據(jù)分析，系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)的優(yōu)化13完成畢業(yè)設(shè)計(jì)論文初稿14畢業(yè)設(shè)計(jì)論文內(nèi)容修改及審核15完成畢業(yè)設(shè)計(jì)論文的撰寫16根據(jù)任務(wù)書和學(xué)校要求

18、，撰寫畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書17完善設(shè)計(jì)說明書， 提交論文， 對(duì)論文內(nèi)容進(jìn)行掌握， 準(zhǔn)備參加畢業(yè)設(shè)計(jì)的答辯18參加家居安防監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)的論文答辯8、參考文獻(xiàn)：1 萬福君, 潘松峰.單片微機(jī)原理系統(tǒng)設(shè)計(jì)與原理 M. 中國科技大學(xué)出版社， 2007.2 譚浩強(qiáng).C 程序設(shè)計(jì). 清華大學(xué)出版社 J ，2004.3 李裕祥. 單片機(jī)的串行通信原理 J. 電子科學(xué)技術(shù)， 2003.4 高小平. 中國智能家居的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì) J. 低壓電器 ,2013.5 何立民 . 單片機(jī)高級(jí)教程 - 應(yīng)用與設(shè)計(jì) （ 第 2 版）M. 北京航空航天大學(xué)出版社,2007.6宋浩, 單片機(jī)原理及應(yīng)用 M. 清華大學(xué)出版社 ,2005.7 elopment Tools for Home Automation.IEEE Transaction on Consumer Electronics,19908韓斌杰.GSM原理及其網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化 （第 2 版）M. 機(jī)械工業(yè)出版社 ,2010.9張威.GSM網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化原理與工程 （第 2 版）M. 人民郵電出版社 ,2010.10Berga usingcors. on Design automation LosAngeles,2006.11Vahid,F.,Givagis,T.Platform tuning for embedded systems design.IEEE Comp