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上传人:gdntv68 2022/1/22 文件大小:46 KB

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文档介绍

文档介绍:-
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题 目:智能家居管理系统
摘要〔中英文〕
基于物联网的思想,系统由三局部组成,终端局部、传输局部和效劳器局部,终端局部和传输局部分别由一片MSP430F2616单片机控制,终端局部采集、控制,传输局部由部集成有 10/100 以太网控制器。开发者不需非常要熟悉TCP/IP协议。只需要进展上位机的Socket编程。所以我们选用W5100模块。
单片机模块
方案一:采用应用最广泛、最传统的8位C51系列单片机,C51系列单片机从内部的硬件到软件有一套完整的按位操作系统,称作位处理器,或布尔处理器,它的处理对象不是字或字节而是位。但传统的51系列也有很多缺乏之处,当晶振频率为12MHz时,
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系统时钟12分频后机器周期只有1μs,运行速度过慢,显然适应不了现代高速运行的需要。工作电压为5V,没有省电模式,功耗高等缺点。
方案二:采用以LPC2103为代表的 RAM7系列单片机,LPC2103单片机内置PLL倍频功能,可将内核的频率升至70MHz,内部嵌入高速的Flash,拥有128位宽度储存器接口和独特的加速构造使32位代码能够在最大时钟速率下运行。但是,RAM7系列单片机在内部资源一样的条件下价格昂贵,适合于在高端行业中使用。
方案三:采用MSP43F2616单片机,430单片机是TI公司推出的16位的、具有精简指令集的超低功耗单片机,MSP43F2616其内部自带12位的AD和DA,还有高达120Kfash存储区,4KARM存储区,2个SPI接口、4个串口等,其最大特点是可以在线编程和这样可以为编程者调试程序提供很大的便利。其低功耗特点非常适合用在对功耗要求非常严格的环境。
方案选择:从上面的介绍可知道:51单片机价格廉价但功能少,且没有低功耗模式。LPC2103价格高功耗大,MSP430不仅功能多、价格适宜而且有低功耗模式完全符合系统设计需要,故我们选用MSP430作为控制器。
温湿度采集模块
方案一:淘宝网上买成品模块。店家会给相关资料及一些技术支持。但本钱非常高。
方案二:自己购置温湿度传感器DHT11和TI公司温度传感器TMP121。网上关于这两种传感器的资料相当多,所以很容易驱动传感器正常工作。并且可以更具实际需要更加灵活的设计应用电路。
方案选择:通过比拟论证我们选择方案二,本钱低、系统设计灵活。
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无线通信模块
方案一:*L24L01P-,采用GFSK调制,工作在2400-2483M的国际通用ISM频段,最高调制速率可达2MBPS。*L24L01P-D01集成了所有与RF协议相关的高速信号处理局部,如:自动重发丧失数据包和自动产生应答信号等,模块的SPI接口可以利用单片机的硬件SPI口连接或用单片机的I/O口进展模拟,内部有FIFO可以与各种上下速微处理器接口,便于使用低本钱单片机。通信距离开阔地100米左右。NRF24L01可以支持一对多的模式。
方案二:采用串口无线通信模块。RF1100-232无线收发模块,采用TI公司的高性能CC1101无线通信芯片,433MHz免费ISM频段免许可证使用,串口232/485通讯方式,透明传输,应用简单无需编程即可使用,极大方便使用,提供多达256个信道,低功耗工作,直线传输距离可达200米。高抗干扰能力和低误码率,基于FSK的调制方式,采用高效前向纠错和信道交织编码技术,提高了数据抗随机干扰和突发干扰的能力。低功耗模块,最大发射功率10mW是一款低本钱433MHz频段无线透传模块。
方案选择:方案一通信距离短、功耗相对较大、不易调试。方案二的串口数据传输非常方便我们在调试的时候观察数据,且通信距离更长、功耗更低。故我们选用方案二。
室内灯光控制模块、防盗模块、人数统计模块
方案一:直接在网上购置模块。
方案二:自己设计电路、组装调试。
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方案选择:方案一本钱高而且电路不能再次修改。方案二本钱低,电路设计空间大。且对整个系统开发可以再次修改等。故我们选用方案二。
模块电路设计
SPI转以太网模块电路
串行外围设备SPI 总线技术是一种同步串口接口,具体的3~4线接口, 收发独立、可同步进展,其硬件功能很强,所以与SPI相关的软件相当简单, SPI 总线上可以连接多个可作为主机的MCU(微控制器)、 有SPI 接口的输出输入设备, 但在任一瞬间只能允许一个设备作为主机, SPI协议是以主从方式工作的, 这种模式通常有一个主设备和一个或多个从设备, 其接口包括以下 4 种信号:
(1)串行数据输入(也称为主进从