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三网融合下智能家电控制系统的设计与实现

作　者: 陈媛
导　师: 王再英
学　校: 西安科技大学
专　业: 控制理论与控制工程
关键词: 三网融合 家电控制 TCP/IP CMSIS软件平台
分类号: TP273
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要


随着社会的进步，以及计算机技术、自动控制技术、通信技术和图形显示技术的迅速发展，人们对生活水平和居住环境的要求逐步向舒适、安全、便捷的方向迈进。因此三网融合在智能家电控制系统的应用成为了当前发展的主要趋势，它将国家推行的三网融合技术与智能家电控制相关技术集于一个平台集中管理。三网融合技术的核心是把电信网、计算机网和有线电视网通过技术改造，使其互相渗透、互相兼容，并逐步整合成为全世界统一的TCP/IP协议进行通信。智能的核心是控制系统对控制策略的执行。控制终端接收来自远程客户端的信号，并对执行器发送控制命令，最终实现网络集中控制家电的目的。本课题基于三网融合技术、TCP/IP协议及家电相关技术，对网络控制电灯、电视机、空调等家用电器的运行状态进行了设计与实现。硬件平台包括以以太网控制芯片RTL8019AS为核心的网络通讯模块、LPC1752微处理器为主的数据处理模块、STM8为主控芯片的家电控制模块以及家电状态显示模块四部分。系统的软件开发工具包括CMSIS软件平台、IAR FOR ARM、STVD及KeilC51。精简的TCP/IP协议软件包括ARP协议、IP协议、ICMP协议、TCP协议和以太网的驱动程序。用户可以通过网络控制软件对家居中的各种家电设备进行监测和控制。最后，本课题对系统的每个模块均进行了测试。结果表明，系统达到了预期的目标，且操作灵活、稳定。整个课题对三网融合在智能家电控制系统中的应用做出了有益的尝试和研究。

全文目录


摘要  2-3
ABSTRACT  3-8
1 绪论  8-13
  1.1 课题的研究背景和意义  8-9
    1.1.1 课题研究背景  8
    1.1.2 课题研究的现实意义  8-9
  1.2 三网融合的国内外发展现状  9-10
    1.2.1 国外发展现状  9
    1.2.2 国内发展现状  9-10
  1.3 智能家电网络系统的国内外发展现状  10-11
    1.3.1 国外发展现状  10-11
    1.3.2 国内发展现状  11
  1.4 课题研究内容  11-12
  1.5 本文的组织结构  12-13
2 三网融合下智能家电控制系统的总体设计  13-17
  2.1 三网融合运用在智能家电系统方面的相关论述  13-14
    2.1.1 三网融合的概念  13
    2.1.2 智能家电简介  13-14
  2.2 三网融合下智能家电控制系统的特点和功能  14
  2.3 三网融合下智能家电控制系统的网络结构  14-15
  2.4 总体设计方案  15-16
  2.5 本章小结  16-17
3 系统硬件设计  17-31
  3.1 数据处理模块  17-21
    3.1.1 微控制器 LPC1752  17-19
    3.1.2 数据处理电路设计  19-21
  3.2 家电控制模块  21-22
    3.2.1 STM8 处理器简介  21
    3.2.2 家电开关控制电路设计  21-22
  3.3 家电状态显示模块  22-23
    3.3.1 AT89C51 芯片概述  22
    3.3.2 液晶屏显示驱动电路设计  22-23
  3.4 网络通讯模块  23-28
    3.4.1 网络通讯模块的介绍及功能特点  23-24
    3.4.2 以太网控制器 RTL8019AS  24-26
    3.4.3 网络控制电路设计  26-28
  3.5 系统电源电路设计  28
  3.6 TTL 转 232 电路设计  28-29
  3.7 本章小结  29-31
4 系统软件设计  31-49
  4.1 软件开发使用的工具  31-34
    4.1.1 CMSIS 软件平台  31-32
    4.1.2 IAR FOR ARM  32-33
    4.1.3 STVD  33
    4.1.4 KeilC51  33-34
  4.2 系统软件总体设计  34
  4.3 数据处理软件设计  34-35
  4.4 家电控制软件设计  35-36
  4.5 网络通讯软件设计  36-48
    4.5.1 OSI 模型  37
    4.5.2 TCP/IP 模型  37-38
    4.5.3 ARP 协议  38-39
    4.5.4 IP 协议  39-40
    4.5.5 ICMP 协议  40-41
    4.5.6 TCP 协议  41-44
    4.5.7 RTL8019AS 的软件设计  44-48
  4.6 本章小结  48-49
5 系统测试  49-54
  5.1 实例简介  49
  5.2 服务器采集模式  49
  5.3 参数设置及软件测试  49-53
  5.4 本章小结  53-54
6 结论  54-56
  6.1 结论  54
  6.2 展望  54-56
致谢  56-57
参考文献  57-60
附录  60-63

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 自动化技术及设备 > 自动化系统 > 自动控制、自动控制系统
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