課程設計課程名稱 嵌入式系統課程設計題目名稱智能家居控制系統學生學院 自動化學院 專業班級電子信息科學與技術1班學號 學生姓名 指導教師 2012年05月24日廣東工業大學課程設計任務書題目名稱智能家居控制系統學生學院自動化專業班級電子信息科學與技術姓 名課程設計要求：?團隊任務?熟悉實驗面板的部件，包括：LED調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?在上述部件的基礎上，構思一個家庭控制場景，利用上述或者外界的其它電子設備（當然，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?完成相應課程設計報告■課程設計報告需要對整個設計的目標、功能介紹、原理、實現方法、實驗結果、總結等■課程設計報告需有控制流程的原理圖■課程設計報告中需要明確小組成員每人的任務量和任務內容課程設計的成果：（1） 實現家庭控制場景的相應配置文件和AVR源代碼（2） 項目報告發出任務書日期：年月日指導教師簽名：計劃完成日期：年月日基層教學單位責任人簽章:主管院長簽章：TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"1課程設計目的與要求 5\o"CurrentDocument"1.1設計要求 52概述 5\o"CurrentDocument"2.1家庭控制場景 5\o"CurrentDocument"2.2實現此場景所要包括的功能 5\o"CurrentDocument"3課程設計原理 6\o"CurrentDocument"3.1原理 6\o"CurrentDocument"4功能設計及實現 6\o"CurrentDocument"4.1燈光亮度調節原理及實現方法 6\o"CurrentDocument"4.2室內電器自動開關功能 74.3自動報警功能5總結 8\o"CurrentDocument"5.1實驗結果 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配置的參數圖: 10\o"CurrentDocument"7.2修改的程序 10

1課程設計目的與要求1.1設計要求1)團隊任務1)團隊任務2)3)熟悉相關配置軟件的使用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)完成相應課程設計報告5)6)要求使用實驗面板上三種或以上部件7)完成相應課程設計報告在上述部件的基礎上，構思一個家庭控制場景，利用上述或者外界的其它電子設備（當然，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計中，為了很好地用到實驗開發板所提供的功能，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境及美味的佳肴。我的精神為之一震，頓時從疲憊的狀態走了出來，覺得光線不合心意，還可以進行調節。而在我離開家去上班的時候，家里切換到報警系統。忠心而又可靠的替我守護家園。2.2實現此場景所要包括的功能1） 室內燈光亮度調節：根據個人需求，對于外界光線的需求，利用按鍵進行對室內光線，燈光的亮度調節，分成8個亮度，可以自由的選擇燈光的亮度，以調節室內的光線，適應個人的需求。需要關閉時，按下關閉鍵，就可一鍵關閉。2） 家用電器自動開關功能：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：自動報警系統通過移動探頭檢測是否外界有人或物進入、移動，一旦檢測到有人進入警戒范圍內，移動探頭就會發出信號，促發警報系統，這里用繼電器的開關演示，警報系統會一直發出警報直到主人關閉警報系統。有人在家的話，可以關閉警報系統，睡覺或者外出時開啟警報系統以防止被盜或者意外。3課程設計原理3.1原理利用基于KNX總線協議的ETS4智能家居開發軟件，設計出囊括所要實現的智能家居的所有可能性的數據庫，然后在此基礎上進行二度開發，編寫運行數據庫里面數據的程序，就好比物流，數據庫里面的參數就是貨物，程序就是搬運工，兩者結合就組成了物流，所以我們可以通過修改以及編寫不同運行的程序，在同一個數據庫功能的前提下，實現不同的功能。又或者通過數據庫里面物理地址的不同鏈接，而模擬出不同的功能。4功能設計及實現4.1燈光亮度調節原理及實現方法功能描述：當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行調光功能。程序流程圖：開發板實現方式：使用按鍵觸發，按鍵開關給對應端口發出豹紋，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AboutSET判別輸入為1時，對全局變量燈光設置LEDSET進行判別設置，小于8時加1，等于8時置1。通過數組LD存儲燈光亮度值，再根據LEDSET的值選擇燈光亮度值LEDFLAG，然后調用燈光函數DimmerObjectOFIn，對燈光開關亮暗進行調節。需要快速關閉時，按下關閉鍵，關燈并將所有的參數復位。4.2室內電器自動開關功能功能描述：當主人打開門的時候，室內的電器，就會根據主人之前設定的情況，按照主人的生活習慣和愛好，把想要的電器在進門的時候，自己打開，給主人一個智能、舒適、溫馨的家。程序流程圖：開發板實現方式：通過ETS4,給予繼電器模塊、開關模塊等同一個物理地址，實現它們的同步工作，繼電器模塊的顯示燈、LED等模擬室內電器，開關模塊模擬主人回家的感應器，從而模擬室內電器自動開關功能。

4.3自動報警功能功能描述：自動報警系統通過移動探頭檢測是否外界有人或物進入、移動，一旦檢測到有人進入警戒范圍內，移動探頭就會發出信號，促發警報系統，這里用繼電器的開關演示，警報系統會一直發出警報直到主人關閉警報系統。程序流程圖：開發板實現方式：通過移動探頭觸發，發出豹紋，相應的端口接收豹紋選定控制程序，當輸入為1的時候，則開啟警報（繼電器以及相連的燈），調用函數SwitchObjectOFIn，同時利用函數ObjectDisablePIR關閉移動探頭使能端，使得警報系統一直處于警報狀態。確定要關閉警報時，手動按鍵，利用SwitchObjectOFIn清掉警報，然后根據需要選擇是否再次開啟警報系統。用一個按鍵控制警報的清除與警報系統的開關，當按鍵輸入 0時，用ObjectDisablePIR關閉警報系統并清除警報，輸入1時打開警報系統。5總結5.1實驗結果編寫好程序，設置好實驗版參數并下載到板上，按動控制燈光亮度調節的按鍵，按第一下其顯示燈（PORTE端口的LED燈）點亮，但是調光的LED燈不亮，按第二次，調光的LED燈亮，繼續按下去，LED燈亮度慢慢增強，直到按下第八次，顯示燈暗，調光的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，此時電器關閉（即LED全滅），當主人回家時，電器依次打開（即LED依次點亮）。實現預期效果。對于警報系統，觸發移動探頭，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閉鍵，再次打開警報系統，觸發移動探頭，出現一樣的結果，重復多次，依然得到正確結果。關閉了警報系統時，移動探頭不接受任何觸發，繼電器及LED燈沒有任何操作，打開警報系統，移動探頭才能夠觸發，并且，觸發后，在關閉警報并重新啟動警報系統之前，移動探頭不再觸發。5.2總體工作時間熟悉軟件和程序3天構建場景1天構建各個子模塊2天填充和完善各個子模塊2天完善和調試應用程序1天5.3工作分工楊應聰、李子霖、張露負責開發板硬件的了解和ETS4的使用葉國林、劉運可負責程序的了解和編寫和AVR的使用劉運可、葉國林、楊應聰、李子霖、張露負責構建整個場景，完善與調試程序程序的編寫:葉國林、劉運可調光函數、LED依次點亮函數楊應聰、李子霖、張露自動報警函數

6心得體會7附錄7.1配置的參數圖: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; 〃燈光設置選項UCHARLEDFLAG,LD[]={0,1,2,3,4,5,6,7,0}; //亮度voidAboutSET(UCHARINPUT) 〃燈光設置選項函數if(INPUT)(if(LEDSET<8)(LEDSET+=1;}else(LEDSET=1;}}LEDFLAG=LD[LEDSET];}voidJingbao(UCHARchannel,UCHARIN) 〃警報器函數(if(IN==0x01)(SwitchObjectOFIn(channel,IN);if(IN==0x01)(ObjectDisablePIR(0x00);}}voidKuaiguan(UCHARIN) //一鍵關閉LED(if(IN==0x01)(PORTE=0xff;DimmerObjectOFIn(0x01,0x00);ProcessBSObjectIn(0x00);LEDSET=0;LEDFLAG=0;}}voidJingbaokaiguan(UCHARIN) 〃警報器開關函數(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調光函數(PrepareBrightness(channel,DestValue);}voidAppGetObjctPro(void)(UCHARTmpObjNo,TmpChnNo;UCHARObjectInValue[2];if(!KnxAl_GetUpdat