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1、 密级： 无 硕 士 学 位 论 文 论文题目基于AAVR单片机机的网络智能能家居系统作者姓名 王璋璋 指导教师 杨枨 副教授 学科(专业) 软件工程 所在学院 软软件学院 提交日期 20008-05-20 A Disssertaation Submiitted to Zhhejianng Univeersityy for the DDegreee of Masteer of EnginneerinngTITLE: Net SSmart Home Systeem Bassed onn MCU AVR Author: Waang ZhhangSuperviisor: Proffessorr Ya
2、ngg ChenngSubjectt: Softwware PProjecctCollegee: Coollegee of SSoftwaare TechnnologyySubmittted Daate: May 20, 20008 摘要本课题来自本文文作者为宁波波某公司开发发的智能门禁禁系统的改进进版本。项目目的原始要求求是做一个普普通的楼房门门禁系统，用用户可以通过过该系统进行行呼叫、接听听、开门等操操作。在项目目开发后期，投投资商提出为为下一步开发发作出研发性性的要求。其其具体要求为为：在原来的的基础上，对对通讯方案和和功能作出重重大的改动。把把原来的近距距离通讯改为为远程通讯；简单的呼
3、叫叫功能改为智智能远程控制制；用户的界界面采用最常常用的PC机机。这样就使使得系统拥有有了更高的科科技性和实用用性，并且具具有挑战性，项项目的可持续续发展能力得得到了显著的的提高。本课题的主要工工作分以下三三个部分：1) 下位机的功能模模块：下位机采用AVVR单片机作作为核心部件件，担当智能能家居系统主主控制器的中中央处理部件件。在本系统统中采用288引脚的ATTmega88L。它体积积小，价格低低，速度又和和其它芯片一一样快，非常常适合做小型型的开发。把网络通讯芯片片连接到AVVR单片机的的SPI口上上，通过高速速的串行通讯讯来交换网络络传输的数据据。在本系统统中使用新颖颖的ENC228J6
4、0芯芯片作为网络络通讯器件，该该器件功能全全面，接口方方便，有着先先天的优势。用AVR的普通通引脚模拟一一个USB的的通讯端口，作作为从器件和和PC机进行行通讯，用来来对智能家居居系统主控制制器的初始化化配置。由于于不使用额外外的芯片，在在功耗上、成成本上、尺寸寸上，都可以以进行一定程程度的压缩。2) 下位机和上位机机的通讯模块块：硬件上：使用EENC28JJ60快速以以太网通讯芯芯片作为通讯讯模块的设备备，连接到AAVR单片机机，通过SPPI接口来进进行通讯。软件上：ENCC28J600芯片是一块块底层的芯片片，工作在链链路层。所以以，它的通讯讯最基本单位位为MAC帧帧，用户需要要自行编写驱
5、驱动程序来对对其进行控制制。在封装好好MAC帧以以后，再进行行ARP地址址解析协议的的编写，然后后加入IP包包、UDP包包。总共进行行三层驱动的的封装。3) 上位机的功能模模块：PC机上需要完完成的工作须须要和下位机机的功能一一一对应，主要要制作的是串串口和USBB通讯两个模模块。串口模块制作相相对简单。UUSB模块需需要编制Wiindowss驱动程序，工工作相当冗长长，且没有太太多的扩展价价值，所以使使用国际通用用的驱动程序序。即使如此此，USB驱驱动程序的理理解和使用，仍仍然是需要展展开研究的一一个单独功能能块。另外，在硬件驱驱动完备的情情况下，还需需要制作应用用软件的开发发。在制作成功的
6、情情况下，本系系统被杭州环环亚多媒体公公司所采纳，将将其应用到智智能小区和博博物馆建设中中去，已经得得到了用户的的充分认可和和接受，完全全达到了用户户预期的效果果。在具体应应用中，对智智能化小区和和博物馆管理理，起到了高高效、廉价的的双重作用。我我们会按用户户的实际需求求变更而开发发更多、更具具体的产品。本系统无论从理理论上还是实实际上，都满满足了客户的的研发和实际际需要，从理理论角度讲，本本系统采用了了一系列高效效率、低成本本的策略，使使得系统的拥拥有很高的理理论价值；从从实际出发，该该系统只要进进行包装整合合，就可以成成为一种产品品，其低廉的的价格，可以以被广大群众众所接受。关键词智能家家
7、居，JTAG，ISP，UDP数据据报AbstracctThe autthor oof thiis toppic frrom a compaany inn Ninggbo foor thee deveelopmeent off inteelligeent acccess contrrol syystemss to iimprovve thee verssion. The ooriginnal reequireementss of tthe prrojectt is tto do an orrdinarry buiildingg acceess coontroll systtems, userss
8、 can make callss throough tthe syystem to reeceivee, opeened tthe dooor, aand otther ooperattions. In tthe laatter part of prrojectt deveelopmeent, iinvesttment made to deevelopp a reesearcch andd deveelopmeent foor thee nextt stepp of tthe reequestt. Itss speccific requiiremennts foor: thhe oriigin
9、all on tthe baasis oof thee commmunicaationss proggrammees andd funcctionss to mmake ssignifficantt channges. The ooriginnal cllose-uup commmuniccationns to remotte commmuniccationns; siimple call to fuunctioon smaart reemote contrrol, tthe usser innterfaace ussing tthe moost coommonlly useed PC. Th
10、iss makees thee systtem haas a hhigherr techhnologgy andd praccticallity, and cchalleengingg, thee projjectss capaacity for ssustaiinablee deveelopmeent haas beeen siggnificcantlyy imprroved. The maiin toppic off thiss workk poinnts thhe folllowinng thrree paarts: 1) The crew of thhe funnctionnal mo
11、oduless: The creew useed AVRR micrroconttrolleer as the ccore ccomponnents, inteelligeent hoome syystemss playy a maain coontrolller oof thee centtral pprocesssing compoonentss. In the ssystemm usedd in 228-pinn ATmeega8L. Its smalll sizee, loww pricces, sspeed is ass fastt and otherr chipps, iss su
12、ittable for ssmall-scalee deveelopmeent. The nettwork commuunicattions chip conneected to thhe AVRR micrroconttrolleer on the SSPI moouth, throuugh hiigh-sppeed sseriall commmunicaation netwoork too exchhange data transsmissiion. IIn thee systtem ussed inn the new cchip aas thee ENC228J60 netwoork c
13、oommuniicatioons deevicess, thee deviice feeaturees a ccompreehensiive annd connvenieent innterfaace, hhas innherennt advvantagges. AVR witth a ssimulaation of thhe orddinaryy pin USB ccommunnicatiions pports, as ffrom tthe deevice and PPC commmuniccationns, inntelliigent home systeems foor thee mai
14、nn conttrolleer of the iinitiaal connfigurrationn. As the nnon-usse of addittionall chipps, inn poweer connsumpttion, cost, sizee, cann be aa certtain ddegreee of ccompreessionn. 2) The crew and tthe hoost coomputeer commmuniccationn moduules: Hardwarre: thhe usee of EENC28JJ60 Faast Ettherneet comm
15、municcationns chiips ass commmunicaationss equiipmentt moduules, conneected to thhe AVRR micrroconttrolleer, thhroughh the SPI iinterfface ffor coommuniicatioon. Softwarre: ENNC28J660 thee botttom off the chip is a chip, workking iin thee linkk layeer. Thherefoore, iits tthe moost baasic uunit oof commmuniccationn MAC framee, useers neeed too preppare ddriverrs to gain contrrol ov
