本文關鍵詞：室內電器遠程智能控制系統(tǒng)設計，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：信息技術的高速發(fā)展使得人們對于生活有了更高的要求,直接推動了智能樓宇行業(yè)的快速發(fā)展,由此帶來的高效、安全、舒適的體驗使得該行業(yè)越來越廣泛地走進了人們的生活。本文根據智能樓宇的設計思想,提出了一個針對學校環(huán)境的室內電器遠程智能控制系統(tǒng)。系統(tǒng)將EBPSK調制技術應用在電力線通信中,并作為主要通信方式,在保證性能的同時提高了碼率。系統(tǒng)共三層邏輯結構,從高到低分別為上位機軟件、PLC網關節(jié)點和PLC控制節(jié)點。利用本系統(tǒng),可以實現(xiàn)對教室內用電設備的智能化控制,包括實時控制和定時控制。首先結合智能樓宇的概念和應用場景分析產品需求,給出系統(tǒng)的總體方案和工作流程,介紹系統(tǒng)的關鍵技術。描述電力線通信中采用的EBPSK調制技術,分析其應用在本系統(tǒng)的優(yōu)勢。其次將EBPSK的調制解調方案由FPGA改為MCU實現(xiàn),節(jié)省了成本和電路體積。通過在指定時刻增減PWM輸出周期,高效無毛刺地實現(xiàn)了EBPSK的方波調制。解調時,利用一次絕對門限和一次相對門限判決對DMA轉移的采樣數(shù)據實現(xiàn)位同步。隨后對室內智能控制系統(tǒng)進行設計,描述了系統(tǒng)所采用的通信協(xié)議,通過劃分地址將兩層的物理結構映射成了三層的邏輯結構,便于管理。給出了電源電路的實現(xiàn)方案,各個模塊的設計思路、工作流程,以及上位機軟件的線程管理和運行界面。最后對本系統(tǒng)的功能進行驗證。實測了EBPSK的MCU調制的輸出波形,仿真了MCU解調的位同步算法,均滿足設計要求。對系統(tǒng)的各個模塊的功能進行測試,驗證系統(tǒng)定時任務的功能,并通過構建一個小型實際場景驗證系統(tǒng)的穩(wěn)定性,得出本系統(tǒng)能夠正常穩(wěn)定工作的結論。
【關鍵詞】：智能樓宇 EBPSK 智能控制 三層結構 MCU調制解調器
【學位授予單位】：東南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TU855;TP273
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 第一章 緒論11-17
• 1.1 研究背景11
• 1.2 國內外研究現(xiàn)狀11-13
• 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2.2 國內研究現(xiàn)狀12-13
• 1.3 智能樓宇的結構13-14
• 1.4 研究意義14-15
• 1.5 論文的主要工作及組織結構15-17
• 第二章 總體方案論證17-27
• 2.1 系統(tǒng)總體方案設計17-20
• 2.1.1 需求簡介17
• 2.1.2 組網方式選擇17-18
• 2.1.3 系統(tǒng)結構18-19
• 2.1.4 系統(tǒng)任務流程19-20
• 2.1.5 系統(tǒng)總體硬件設計20
• 2.2 系統(tǒng)關鍵技術20-22
• 2.2.1 以太網通信技術20-21
• 2.2.2 電力線通信技術21-22
• 2.2.3 紅外近程控制技術22
• 2.2.4 通信調制技術22
• 2.3 EBPSK高效調制技術22-26
• 2.3.1 EBPSK簡介22-24
• 2.3.2 沖擊濾波器24-25
• 2.3.3 EBPSK用于本系統(tǒng)的優(yōu)勢25-26
• 2.4 本章小結26-27
• 第三章 PLC調制解調器設計與實現(xiàn)27-37
• 3.1 PLC通信建模27-28
• 3.1.1 PLC信道特性27
• 3.1.2 PLC信道建模27-28
• 3.2 PLC噪聲特性與建模28-29
• 3.2.1 有色背景噪聲28-29
• 3.2.2 窄帶噪聲29
• 3.2.3 脈沖噪聲29
• 3.3 設計方案簡述29-31
• 3.4 調制方案設計與實現(xiàn)31-33
• 3.4.1 PWM方案產生調制波形31
• 3.4.2 改變輸出周期法產生調制波形31-33
• 3.5 解調方案設計與實現(xiàn)33-35
• 3.5.1 ADC采樣時間33-34
• 3.5.2 轉移數(shù)據方法選擇34
• 3.5.3 對調制參數(shù)的約束34-35
• 3.6 位同步算法35-36
• 3.7 本章小結36-37
• 第四章 系統(tǒng)方案設計與實現(xiàn)37-51
• 4.1 通信協(xié)議37-39
• 4.1.1 協(xié)議簡介37-38
• 4.1.2 三層邏輯結構38
• 4.1.3 幀地址域簡介38-39
• 4.2 電源電路實現(xiàn)39-40
• 4.3 網關模塊40-41
• 4.3.1 硬件設計40
• 4.3.2 工作流程40-41
• 4.4 開關控制模塊41-43
• 4.4.1 硬件設計41-42
• 4.4.2 工作流程42-43
• 4.5 紅外控制模塊43-46
• 4.5.1 硬件設計43-44
• 4.5.2 工作流程44
• 4.5.3 紅外學習實現(xiàn)44-45
• 4.5.4 紅外發(fā)射實現(xiàn)45-46
• 4.6 上位機軟件46-50
• 4.6.1 軟件設計思路46
• 4.6.2 主線程設計46-47
• 4.6.3 發(fā)送數(shù)據線程設計47-48
• 4.6.4 定時任務線程設計48
• 4.6.5 軟件界面48-50
• 4.7 本章小結50-51
• 第五章 系統(tǒng)方案測試51-61
• 5.1 調制解調器測試51-54
• 5.1.1 調制方案驗證51-53
• 5.1.2 位同步算法驗證53-54
• 5.2 系統(tǒng)功能測試54-58
• 5.2.1 紅外功能測試54-55
• 5.2.2 開關控制功能測試55-57
• 5.2.3 定時任務測試57
• 5.2.4 系統(tǒng)穩(wěn)定性測試57-58
• 5.3 與主流產品性能對比58-59
• 5.4 本章小結59-61
• 第六章 總結與展望61-63
• 6.1 全文總結61-62
• 6.2 研究展望62-63
• 致謝63-65
• 參考文獻65-69
• 作者簡介69

【相似文獻】

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