VB家电智能模拟平台设计与实现

摘要 随着现代科学技术的发展和人民生活水平的提高，人们对居住环境的要求，从以往追求居室空间和豪华装修向着追求精神内涵、安全、舒适、便捷和智能化为理想目标。住宅小区智能化管理系统性能的高低及完善程度，已经成为衡量房产价值的重要因素。住宅小区智能化技术，在国外已经开始广泛的研究，并已经推广应用，成为住宅小区的一个重要组成部分，带来很好的效益。正因为住宅小区智能化技术的快速发展以及广泛应用，所以我选择了这个题目，通过该课题的研究，完成家电智能控制模拟平台的设计。 本文主要介绍了家电智能化的概念，现在的发展状况，家电智能化控制器的基本结构，采用Visual Basic设计制作的家电智能控制模拟平台。其平台主要设置了有线电视控制系统，空调控制系统，热水器控制系统，有害气体检测系统，照明控制系统。关键词：智能化、家电智能控制模拟平台、Visual Basic第一章 绪论1.1 智能化家电概述随着电子技术的发展，消费电子产品（Consumer Electronics）已与计算机（Computer）、通信（Communication）两项产品的技术结合在一起，成为目前所通称的3C产品，并使得家用电子电器产品步向家电智能化的方向。家电智能化是指利用微处理电子技术来集成或控制家中的电子电器成品或系统，例如：照明灯、咖啡炉、电脑设备、保全系统、暖气及冷气系统、照明系统、视讯及音响系统等。家电智能化系统只要是以一个中央微处理器（CentralProcessor Unit,CPU）接收来自相关电子电器产品（或外界环境因素的变化，如太阳上升或西下等所造成的光线变化）的信息后，再以既定的程序发送适当的信息给其他电子电器产品。中央处理器必须通过许多介质（Interface）来控制家中的电子电器产品，这些介质既可以是键盘，又可以是触摸屏、按扭、电视屏幕、电脑显示器、电话机、手动遥控器等；消费者通过介质来发送信号至中央处理器，或接收来自中央处理器的信号。1.2 家电智能化的基本目标家电智能化的基本目标是为人们提供一个舒适、安全、方便和高效率的生活环境。首先是一个舒适的居住环境；其次是一个安全的家庭体系，这其中既包括人身和家庭财产的安全，又包括家庭设备的安全，为了实现这种安全体系，就需要配备相关的防卫措施，例如有线电视控制系统、空调控制系统、热水器控制、室内跑水检测与报警系统、照明控制、室内有毒/有害气体的检测与报警系统以及远程抄表系统等；此外还有方便的生活方式，可以使用一个通用遥控器控制所有家电，并实现远程医疗和远程教育，而且能够实现高效率的工作模式。1.3 家电智能化的主要功能家电智能化所要实现的主要功能有：（1） 对白色家用电器和其他设备的控制、调节和监测，比如微波炉、洗衣机、灯光、电动窗帘、防盗报警器、自动门烟雾探测器、有害气体检测装置、温度和湿度控制器、风量调节器，各种手动的开关和遥控器等。（2） 沟通黑色家电和其他视频设备之间以及与外部世界之间的信息通道，其中包括：台式/手持计算机、电视、录/摄象机、VCD/DVD和数码照相机等；同时还可以实现对它们的控制和监测。（3） 通过对外的接口，实现远程控制和信息交换，如：电话线、有线电视电缆、照明电线、双绞线和无线通信方式等。上面所提到的功能中，牵涉到了各种设备，例如电灯等家用设备、计算机等信息设备。这些设备从信息介质上看，具体可以分为两大部分：1.控制网络家电智能化的基本结构如图1-1中右半部分所示，它主要是控制家庭中各种设备的运行状况，如电灯的开/关和亮度的调节，空调的启/停以及温度和风量的控制，家庭安防系统的信号采集和执行，各种开关量的输入，电动窗帘的打开/关闭控制，室内各种物理量的探测（如温度、湿度、各种气体含量），四表（煤气表、电表、水表和暖气和热量表）数据的输出与指示等。控制网络的特点是：在这个网络上传输的信息主要是控制信息以一些物理量的参数。信号的频率相对比较低，因此传输的速率可以比较低，一般在数10Kb/s就可以满足要求，但是信息传输的可靠性要求比较高。这是因为它传输的信息是各种设备的控制信息，它出现错误不仅可能导致设备的非正常工作，而且可能导致设备的损坏。因此控制网络在技术上主要解决的问题是传输的可靠性。2．信息网络在图1-1中其他部分我们统称其为信息网络，它连接的设备有计算机、电视、音响系统、录像机、数码相机以及手机等。在信息网络上传输的主要是音频和视频信号，它们的频率带宽一般要高达数兆赫兹，因此要求信息网络上的信息传输速率比较高，普遍应达到10Mb/s以上。但相对来说，它的可靠性要求没有控制信息那么高。因为视/音频信息在传输的前后都有一定的处理（如信号的压缩和编码/解压码和解码），这些处理都有一定的容错能力，而且即使有瞬时的错误，也只是影响瞬时的声音或图像，而对设备以后的运行几乎没有影响。因此信息网络在技术上需要解决的主要问题是传输速率（即带宽），即在可能的条件下，尽可能提高信息网络的带宽。1.4 家电智能化系统的主要技术这些设备代表了当前各种高端设备技术，因为要构成一个真正意义上的智能化家庭，必定是各个学科的技术的交叉。家电智能化系统主要包括以下技术：l 计算机软件技术在数字家庭网络中涉及的计算机软件，除一般的用户程序外，最突出的有二个方面：首先是网络操作系统，这个操作系统应该具有占存储器小、使用方便、配置灵活、容错性能好等特点；其次是数据结构，这是由于一般的家庭控制网络中，不可能使用各种体积庞大的数据库，而实际使用时又需要处理大量的数据，因此需要设计者设计一个适合于家庭网络使用的数据库。l 计算机网络技术这里比较突出的是家庭网关，例如与Internet或Ethernet的接入、路由的选择、浏览器的设计、网页的制作，此外还有编码压缩技术和网络接口技术等。l 计算机密码技术数字家庭网络与外界联网为用户带来了很大的方便。但有其利也有其弊，"黑客"一类的不速之客也将不请自来。为了保护用户的权益和隐私不受侵犯，则不能允许无关者私自闯入私人的家居网络中来。解决的办法之一是采用各种加密/解密技术。l 即插即用技术这是家庭网络中特殊要求的技术，即要求网络能自动"感觉"和"识别"新上网的家用电器/设备，并且能对它们执行控制和监测的功能。要完成这个功能，不仅要求家用电器/设备要作一定的改动（增加相应的接口），同时要求网络的操作系统具备这样的能力。为了实现这个功能，首先要规范化/标准化接口协议和设备文件，其次网络操作系统应该具有完备的协议，最后控制器（如遥控器）应能自动重组系统控制逻辑。所以说要实现这个功能不是一件轻而易举的事，目前在国外也还没有标准化的成熟的方案推出。l 图像处理技术图像处理技术是属于信息技术中一个层次比较高的技术，目前它也已经走入了数字家庭之中。其中最典型的例子是智能型防盗门，这种防盗门是不需要用普通钥匙的，它的"钥匙"是该家庭每个人员自己身上的某个器官特征：比如，手指的指纹，或人脸的特写，或眼睛中的虹膜等。这些人体的自身的特征，首先需要通过一些专用的装置将它们采集到，然后对这些采集到的图像信息作必要的处理，并提取相应需要的特征，最后根据这些特征来识别出"是否是本家居中的成员"。在这样的一个系统中，最关键也是最重要的技术是：在尽可能短的时间里，对所采集的信息作快速处理和提取出足以作出正确识别的特征来，而这正是图像处理中最核心的技术之一。l 传感器技术在一个数字家庭中，为保证完善的控制，需要测量的物理量是多种多样的（例如流量、电量、温度、湿度、微量气体含量等），这都需要传感器技术。一般说来，家庭中的物理量的测量精度要求不高，测量设备的体积和重量也没有苛刻的要求，因此还需要研究和开发适应家庭网络控制用的价格低、稳定、可靠和多功能集成的测量技术和传感器技术以及相应的产品。第三章 家电智能化控制器的基本结构前面我们介绍了，家电智能化是通过统一的网络总线和控制平台将家庭的电器设备、灯光控制系统、安全控制系统、能源管理系统等连成一体的。目前家电智能化的发展趋势是由集中控制到分布控制，与集中式控制相比，分布式控制不仅能减少布线，而且能提高系统的可靠性，当某个节点出现故障时，只需将该节点从网络中拿走，而其他节点不受影响。3.1 家电智能化系统的基本结构 分布式智能家庭控制网络的一般结构如图1-2所示。由该图我们可以看出，智能家庭控制网络主要由以下几个部分组成： 全套毕业设计包含的内容如下：源程序+论文（15000字以上）+可执行程序+答辩稿+开题报告如需要请您和我们客服QQ联系