内容发布更新时间 : 2024/5/18 20:02:39星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

南通大学

传感检测课程设计计划实验报告

课题名称：智能家居监控系统设计 姓 名：曹飞 学 号：1012002090

指导教师：王胜锋

实验时间：2013年6月24日至6月27日

基于PLC的智能家居监控系统设计

摘要：现在使用的家居设备大部分采用手动操作方式，没有自动防盗门、防雨窗、防燃气

泄露等具有人性化的功能；本设计利用三菱PLC和各种种传感器来实现在对智能家居常规控制的基础上，利用可编程控制器PLC发出的脉冲信号构成家用设备的智能控制，从而实现智能家居。而且本着更容易普及这种技术，我们采用PLC、多种传感器构成的系统具准确、方便、容易扩展的特点，能更加好的完成复杂的智能化控制任务。这个设计理念为解决人民生活节奏加快，留下的家居安全问题和家居舒适度问题为重点。b5E2RGbCAP 关键词：PLC；传感器；智能家居

目 录

1 引言………………………………………………………………………………（1） 2 智能家居设备简介………………………………………………………………（8） 2.1智能家居的概念……………………………………………………… （8） 2.4智能家居的运行工作情况……………………………………………………（15） 2.5智能家居监控系统组成……………………………………………………（15） 2.6智能家居结构概图…………………………………………………………（16） 2.7智能家居监控系统原理图……………………………………………………（17） 3 方案选择…………………………………………………………… …………（17） 3.1智能家居监控系统的控制方式……………………………………（17） 3.3智能家居系统各部分的选择…………………………………………………（19） 3.4方案的确定……………………………………………………… ………… （20） 4 智能家居系统硬件设计……………………………………………………… （21）

1 / 35

4.1控制系统结构框图……………………………………………………………（21） 4.2电机的选择……………………………………………………………………（21） 4.3无线收发套件选择……………………………………………………………（22） 4.4湿度传感器的选择……………………………………………………………（23） 4.5可燃性气体和烟雾检测传感器的选择………………………………………（23） 4.6可编程序控制器(PLC)选择………………………………………………… （24） 5 控制系统主程序设计………………………………………………………… （27） 5.1智能家居系统的控制要求……………………………………………………（27） 5.2 PLC I/O端口分配…………………………………………………………… （27） 5.3系统程序流程图………………………………………………………………（29） 6 智能家居控制系统软件程序…………………………………………………（30）6.1智能窗户程序…………………………………………………………………（30）

p1EanqFDPw 6.2智能室内系统程序……………………………………………………………（30）6.3安防系统程序…………………………………………………………………（31）6.4点动程序………………………………………………………………………（31）7 主要功能模块设计……………………………………………………………（31）

DXDiTa9E3d 7.1光敏电阻仿接线图……………………………………………………………（31） 7.2温度时间仿真仿接线图………………………………………………………（32） 7.3声控开门接线图………………………………………………………………（33） 7.4红外线接线图…………………………………………………………………（33） 7.5可燃性气体检测线图…………………………………………………………（34） 7.6晾衣服驱动简化图……………………………………………………………（35） 8 结论………………………………………………… …………………………（36）参考文献…………………………………………………… ……………………（38）

RTCrpUDGiT 2 / 35

基于PLC的智能家居控制系统设计

1 引言

蒸汽机的发明掀起了人类历史迈向工业的新篇章，

而网络的出现无疑将信息化深深的烙印在了人类文明的璀璨长卷上。电子信息技术，控制技术的日益提升，社会信息化的逐步加快，促使人们的生活、工作、学习以及通讯的关系日渐紧密，信息化社会在改变人们生活习惯和工作方式的同时，也对我们的传统住宅提出了挑战。环视周遭，我们很容易的发现，人们对家居的要求早已不再只是简单的物质空间，更为关注的是一个高度安全、舒适以及美观方便的居住环境，先进的通信设施，完备高效的信息终端，自动、智能的家电，网络化的资源管理及购物方式等等。现今社会人们日益膨胀的需求使得家居智能化已然成为一种趋势。5PCzVD7HxA 电力电子技术的发展、微电子技术的革新、控制理论的进步给智能家居的发展带来了契机，因此，PLC控制技术己成为现代智能家居行业的一个热点。可编程控制器(PLC：Programmable LogicController)是根据顺序逻辑控制的需要而发展起来的，是专门为工业环境应用而设计的数字运算操作的电子装置。传统的电器都是以个体形式存在，没有系统的管理与控制，而可编程控制器(PLC：Programmable LogicController)控制系统，就像一张无形的网络，把所有能控制的电器以一定的结构有机的组合起来，形成了一个整体，通过这个管理系统，用户可以用遥控、场景、定时、远程、电脑等多种控制方式实现对电器的智能管理与控制。以及实现电器的场景控制与管理，从而达到智能电器系统的节能、环保、舒适、方便的功能。jLBHrnAILg 由于可编程控制器(PLC：Programmable LogicController)控制系统与其他控制系统相比较具有以下特点(1) 系统构成灵活，扩展容易 (2) 使用方便，编程简单，可在线修改程序，改变控制方案而不拆动硬件。(3) 能适应各种恶劣的运行环境，抗干扰能力强，可靠性强。所以是智能控制家居的首选，能为维护和改进服务提供很好的保障。xHAQX74J0X 3 / 35

2智能家居设备简介

2.1智能家居的定义及发展

智能家居概念的起源甚早，但一直未有具体的建筑案例出现，直到1984年美国联合科技公

司（United Techno1ogies Building System）将建筑设备信息化、整合化概念应用于美国康乃迪克州（Conneticut)哈特佛市（Hartford）的CityPlaceBuilding时，才出现了首栋的[智能型建筑],从此也揭开了全世界争相建造智能家居的序幕。LDAYtRyKfE 最著名的智能家居要算比尔﹒盖茨的豪宅。比尔﹒盖茨在他的“未来之路”一书中以很大篇幅描绘他正在华盛顿湖建造的私人豪宅。他描绘他的住宅是“由硅片和软件建成的”并且要“采纳不断变化的尖端技术”。经过7年的建设，1997年，比尔﹒盖茨的豪宅终于建成。他的这个豪宅完全按照智能住宅的概念建造，不仅具备高速上网的专线，所有的门窗、灯具、电器都能够通过计算机控制，而且有一个高性能的服务器作为管理整个系统的后台。Zzz6ZB2Ltk 智能家居是IT技术（特别是计算机技术）、网络技术、控制技术向传统家电产业渗透发展的必然结果。由社会背景之层面来看，近年来信息化的高度进展，通讯的自由化与高层次化、业务量的急速增加与人类对工作环境的安全性、舒适性、效率性要求的提高，造成家居智能化的需求大为增加﹔此外在科学技术方面，由于计算机控制技术的发展与电子信息通讯技术之成长，也促成了智能家居的诞生。dvzfvkwMI1 20世纪80年代初, 随着大量采用电子技术的家用电器面市,住宅电子化出现。80年代中期，将家用电器/通信设备与安全防范设备各自独立的功能综合为一体后，形成了住宅自动化概念。80年代末，通信与信息技术的发展，出现了通过总线技术对住宅中各种通信/家电/安防设备进行监控与管理的商用系统，这在美国称为SmartHome,也就是现在智能家居的原型．智能家居最初的定义是这样的：＂将家庭中各种与信息相关的通信设备/家用电器和家庭安防装置，通过家庭总线技术(HBS)连接到一个家庭智能系统上，进行集中或异地监视/控制和家庭事务性管理，并保持这些家庭设施与住宅环境的和谐与协调．＂HBS是智能住宅的基本单元也是智能住宅的核心．rqyn14ZNXI 世界上第一幢智能建筑1984年在美国康涅迪格州出现，当时只是对一座旧式大楼进行了一定程度的改造，采用计算机系统对大楼的空调、电梯、照明等设备进行监测和控制，并提供语音通信、电子邮件和情报资料等方面的信息服务。智能家居最早沿于英文Smart Home，早

4 / 35