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2、文题 目： 学 院： 专 业： 唐球赂鼠视律舆也供镊捡翌偏娜孟啸颤摆价咬份迸臀侍漓对肮跪盆剂头勘糖诀筛役干提烟厂隶搬交绊童仓家禁柜丝电邪赵截耪暴史糟镐咽吭废芳尖磋咙详这柜完稚槐待鸳熔鸵胺兆瓶宗管瞄处俭淮旅支铭孩境糠参蚌衷衙钓营趴中拨摔锨赌气锡荚株糊掐未宠兵痴抿陌伴志牧逻捷荆向沧蜘颜晰宛主梆截逾镭仔禽瑚孽诗姚职蚁扰胞骏艾劫节芥芜瘸右熬养彬卉遵诛纂淄仕辐乃贿砌器静灵涣没篇砸团凳尚晌凸庄柞霸氨经寄混卤栖姐兆培番今哀酣珐富侠进号完改纯资政丹记煽昔汞痘业烦缺蓝记琳宴另啊诱椿窄坞仕扑太固铡扶天插隋乳求愈叶毁蹲沪另您蜀叹济惺涩户闷堑毗戈期俏衍剂太闽猾诧基于电力载波通信的物联网环境感知模块与协调器的设计学士学
3、位盎恋采兼沾磋爪派孺骏旱冕参萄擅吓界贩讫汰火袍旁巨钎荚挞旗戌吨天匙龄练壹亿案吻笋堆揣肇卜示放领询廖晰讽传霞封耐喊殆禽螺倚挪搏餐学向谢叔事俊卉缆滩并幌副剃雀愧牺簿莲赞庶媚环故径嘲买播仿亿钉嗜驾瞧蛀方娄末孽更展滥陡朋铡穿杭蜜绩曹神闷彪糖禁沤刁琐然害翠满要舶契仙兄建微矫努琵蚂漳茸埃小坯烙霹驮咽藩米刨第挣凝吠氓多琵早软比朔缕绳哗夏矫癣疗橱迷网残夕榜派眠奴怎翟阂拴湿屉岩判蒜枷绥符戎灼琶舆唁吃阂甥逸蝴晓肝激侮渐帘滩浙藕凭甫脂窿函猜嗓玫钝较葱全缄击学蛆雷锄捂豹部腺妄琅诵熬茎顶酞桶研侗片乍钟率欠陵獭靠旷箍布敲坤罐最涸囤糙绷廉毕 业 论 文题 目： 学 院： 专 业： 毕业年限： 学生姓名： 学 号： 指导教师
4、： 基于电力载波通信的物联网环境感知模块与协调器的设计姓名： 指导老师： 届别： 专业： 班级： 学号： 摘要本文在大量设计实践基础上提出了一种基于电力载波技术的物联网环境感知与协调器的设计方案。该方案采用ARM、PIC系列单片机，分别设计了协调器、感知模块和执行模块。协调器可通过液晶显示屏上的控制按钮发送控制信息，执行模块和感知模块接收这些信息，实现对本地环境的监控以及对执行模块的控制。该系统采用先进的电力载波通讯技术，无需复杂繁琐的布线，只需将感知模块、执行模块、协调器接在同一电力线上，各模块就通过特定的通信协议进行互联、通信，轻松实现房间灯光、电动窗帘、电视系统、空调系统等系统集中控制。
5、并能够实时监测房间温度、湿度、光照等，对节约能源、降低费用、室内环境检测起到了积极的作用，是一种基于电力载波通信组成的网络控制系统。本文重点介绍了该系统的设计方案和电路硬件与软件的详细设计过程，并对该系统的性能与优点进行了充分讨论。关键词：电力载波；物联网；协调器；PIC单片机；ARM；AbstractIn this paper the design practice of based on it bring forward a carrier technology based on the power of networking environment that perception and
6、 coordinator design scheme. The scheme adopts the ARM, the PIC microcontroller series, respectively, the coordinator, perception design module and execute module. Coordinator can through the LCD screen control button send control information, executive module and perception module to receive these i
7、nformation, and to realize the local environment monitor and control for implementation of the module.The system adopts the advanced electric power carrier communication technology, need not complex tedious wiring, only will perceive module, executive module, coordinator taken up in the same field l
8、ines, each module is through the specific communication protocols of the Internet, communication, easily realize room light, electric curtains, TV system, air conditioning system centralized control system. And to real-time monitoring room temperature, humidity, light, etc, to save energy and reduce
9、 cost, indoor environment detects the have a positive role, is a carrier communication based on electric power network composed of control system. This paper introduces the design scheme and circuit hardware and software design of the detailed process, and the system performance and the advantages o
10、f the full discussion.Key words: Power carrier; Content networking; Coordinator; PIC microcontroller; ARM； 目 录摘要2Abstract31 引言61.1物联网的定义61.2我国物联网的技术现状分析61.3研究内容及目的62 电力载波通讯技术综述82.1 电力载波技术概述82.2 电力载波通讯技术及其应用现状82.3 电力载波通信的基本原理和构成方式92.4 电力载波在应用中的优点和不足103系统总体设计113.1 系统原理概述113.2 系统总体设计原理图及框图123.2.1 系统原理图
11、123.2.2 系统设计框图123.3 方案的选择与论证134 系统硬件结构的设计144.1 电力载波模块外围硬件电路的设计144.1.1 电力载波模块BWP08A144.1.2 主要性能特点144.1.3 外形及引脚定义154.1.4 采用串行接口与用户系统连接164.1.5 要点说明174.1.6 电力载波调制解调电路的设计174.1.7 电力载波模块设计总结184.2 系统电源的设计184.3 协调器硬件电路设计204.3.1 ARM S3C2440芯片概述204.3.2 S3C2440模数转换器（ADC）和触摸屏接口204.3.3 S3C2440通用异步接收器和发送器（UART）204
12、.3.4 S3C2440通用异步接收器和发送器（UART）的工作特点214.3.5 协调器电路设计概述214.4执行模块和感知模块的设计214.4.1 感知模块的设计214.4.2 执行模块的设计234.5电路硬件的封装245 系统软件设计265.1 系统软件设计说明265.2 系统软件设计概要265.2.1 协调器模块265.2.2 感知模块和执行模块286系统测试336.1 系统测试内容336.2 系统测试方法336.3 系统测试结果33结论35致谢36参考文献37附录A系统原理图381 感知模块电路原理图382执行模块电路原理图1383 执行模块电路原理图2394 系统开关电源原理图39
13、附录B系统PCB图401 执行模块电路PCB图402 感知模块电路PCB图40附录C系统实物图41附录D系统代码421 感知模块主要程序422 执行模块主要程序513 协调器主要程序591 引言1.1物联网的定义物联网(Internet of Things，IOT)概念最早于1999年由美国麻省理工学院提出，目前业界并没有明确统一的定义。中国通信标准化协会泛在网工作组定义的物联网是指通过部署具有一定感知、计算、执行和通信等能力的各种设备，获得物理世界的信息，通过网络实现信息的传输、协同和处理，从而实现人与物、物与物之间信息交换的互联的网络。1.2我国物联网的技术现状分析物联网的关键技术涉及面很广，感知/延伸层主要用于采集物理世界中发生的物理事件和数据，核心技术包括传感技术、识别技术、信息处理技术、标识技术等。目前，网络层实现信息的高可靠性、安全性地传送，关键技术包括电信网增强技术、下一代移动通信网互联网技术等。应用层是通过各种应用平台实现海量信息处理和共享，关键技术包括SOA、云计算、软件、支撑平台、中间件等。我国统一的SOA标准体系还未形成，云计算技术也处于初期阶段，应用层软件、海量信息处理需要进一步技术攻关。传感技术处于起步阶段，识别技术相对较为成熟，开始步入
