本文档是关于基于ARM的嵌入式智能家居远程监控系统的设计说明,主要涉及了嵌入式技术在智能家居领域的应用,以及系统硬件和软件的设计过程。该设计是由燕山大学电气工程学院工业自动化专业的学生唐传璋在2013年完成的毕业设计。
1. **ARM嵌入式系统基础**:
ARM(Advanced RISC Machines)是一种精简指令集计算机架构,广泛应用于嵌入式系统中。ARM处理器以其低功耗、高性能的特点,成为嵌入式领域的重要选择。设计者需要了解ARM架构的工作原理,以及如何进行嵌入式系统开发和编程。
2. **智能家居监控系统**:
智能家居监控系统是利用现代通信技术和自动化技术,实现对家庭环境、设备的远程监控和管理。设计者需要熟悉智能家居监控系统的监控对象,如温湿度、安全等,并满足用户的具体需求。
3. **硬件控制系统设计**:
硬件控制系统的核心是基于STM32F103VET6的控制主机,它连接了多个模块,包括GPRS无线短信收发模块(用于远程监控)、LCD1602液晶显示屏(显示温湿度数据)、DHT11温湿度传感器(测量环境温湿度)、28BYJ-48异步电机(模拟窗帘控制)、蜂鸣器(报警)、LED灯(模拟室内灯光)和继电器(模拟电器控制开关)。这些模块协同工作,实现对家庭环境的实时监测和远程控制。
4. **软件控制程序设计**:
软件部分主要是编写控制程序,以实现数据的采集、处理、显示及异常情况的报警功能。例如,当温湿度超过预设阈值时,通过GPRS模块发送警报短信。此外,用户可以通过手机发送特定短信来控制LED灯的开闭、步进电机的正反转,以及获取当前室内的温湿度信息。
5. **设计要求与流程**:
完成本设计需要完成一份2.4万字以上的毕业设计说明书,包含中英文摘要;查阅15篇以上相关文献,翻译不少于5千汉字的外文资料;绘制A1图纸;翻译与研究内容相关的外文资料。设计过程分为多个阶段,包括技术资料查询、硬件设计、软件设计、论文撰写和答辩准备。
6. **关键技术**:
关键技术包括ARM嵌入式系统开发、GPRS通信技术、传感器数据处理、以及嵌入式程序设计。GPRS模块是实现远程监控的关键,它允许系统通过移动通信网络发送和接收数据。
通过这个设计,我们可以看到,基于ARM的嵌入式系统在智能家居中的应用,不仅可以提高家庭生活的便利性和安全性,也为未来智能城市的建设提供了参考。此外,它也展示了如何将理论知识转化为实际产品,体现了工程设计的实践价值。