智能家居溫度控制系統設計

⑴ 設計一個溫度控制系統

對上面的回答加一點補充，
溫度控制的核心思想就是要恆溫，其實上面的設備還可以更簡單，先確定你要控制的溫度，以及需要恆溫的那東西的環境溫度，如果環境溫度通常高於控制的目標溫度，那隻用降溫設備就可以了，反之，如果環境溫度通常低與控制的目標溫度，那隻用升溫設備就可以。

⑵ rs485 智能家居家居控制系統設計

樓宇自動化：EIB匯流排在歐洲，LonWorks匯流排在美洲。
因限於RS485、CAN的節點數，僅能用於小范圍的智能控制。

⑶ 溫度控制器設計

第一章
前言
第二章
方案論證
2.1
方案選擇
2.1.1設計要求
2.1.2
方案論證
2.2系統的組成
2.3系統的主要功能
第三章
控制系統硬體設計
3.1單片機部分
3.1.1熱電偶簡介
3.1.2晶振電路
3.1.3復位電路
3.2數據採集和轉換電路
3.2.1
感測器的選擇
3.2.2
信號放大電路
3.3報警電路
3.4液晶顯示電路
3.5控制部分
3.6鍵盤部分
第四章
控制演算法設計
4.1
PID控制簡介
4.2
PID控制規律的離散化
4.3
按二階工程法設計數字控制器
第五章
系統軟體設計
5.1主程序流程圖
5.2PID子程序流程圖
第六章
總結
參考文獻

⑷ 智能家居控制系統設計要求

智能家居控制系統要達到以下功能設計要求，
（一）視頻監控功能
1、實時監控——通過智能分機實時顯示4路或者8路攝像機視頻監控畫面；
2、電視監控——通過家中電視機實時顯示監控畫面；
3、遠程監控——通過互聯網在計算機上實現遠程實時監控；
4、移動監控——通過手機實現運動中遠程實時監控；
5、圖像存儲——將監控視頻數據存儲在硬碟上；
6、錄像回放——查看視頻監控歷史資料；
（二）智能報警功能
1、有線防區報警——處理有線報警感測器的報警信息；
2、無線防區報警——處理無線報警感測器的報警信息；
3、復合邏輯報警——幾個報警器共同負責一個防區，滿足一定條件時報警，減少誤報；
4、簡訊報警——報警時發送簡訊通知主人；
（三）電器控制功能
1、燈光控制——控制燈光的打開與關閉；
2、窗簾控制——控制窗簾的打開與關閉；

3、空調控制——控制空調的開啟與關閉，空調溫度控制；
4、電器控制——控制電視機、熱水器、電動窗、飲水機、排風扇、地暖等
家用電器設備.
5、定時控制——燈光、窗簾、空調和其它家用電器的定時開啟與關閉，每
周.

⑸ 如何設計智能家居控制系統開發

1、如果自家公司沒有這方面的能力，可以跟專業做這方面的公司進行合作，縮短開發周期
2、如果自家公司有這方面的能力和資金供應，可以自主開發，前提是有一定的產品作為支撐，任何智能化的東西都離不開產品的支撐，不然如何實現智能化，至少也有控制器。
3、當自己不會的時候，可以參考網上很多做方面的公司的一些案例
4、主要還是要看自己的需求，如需要溫控面板的智能家居，可以考慮紫光物聯，如果是家電類的，家居類的，可以考慮和而泰C-Life大數據綜合服務平台，包含多種智能系統。

⑹ 智能家居控制系統有什麼

1、智能照明

主要實現對整個居住空間的燈光的智能控制管理，可以用遙控等多種智能控制方式實現對居住空間燈光的遙控開和關，調光，全開全關及「會客、影院」等多種一鍵式燈光場景效果的實現。

並可用定時控制、電話遠程式控制制、電腦本地及互聯網遠程式控制制等多種控制方式實現功能，從而達到智能照明的節能、環保、舒適、方便的功能。

2、智能電器

電器控制採用弱電控制強電方式，即安全又智能，可以用遙控、定時等多種智能控制方式實現對在家裡飲水機、插座、空調、地暖、投影機、新風系統等進行智能控制，避免飲水機在夜晚反復加熱影響水質，在外出時斷開插排通電，避免電器發熱引發安全隱患。

3、智能遮陽

智能遮陽系統通常是由遮陽百葉或者遮陽窗簾、電機及控制系統組成。控制系統軟體是智能遮陽控制系統的一個組成部分，與控制系統硬體配套使用，在智能家居系統中，控制軟體通常屬於智能家居控制主機軟體一部分。

一個完整的智能遮陽系統能根據周圍自然條件的變化，通過系統線路，自動調整簾片角度或作整體升降，完成對遮陽百葉的智能控制功能，既阻斷輻射熱、減少陽光直射，避免產生眩光，,又充分利用自然光，節約能源。

4、節能控制

包括家庭住宅使用的太陽能電池、電器設備；節能、節水及高能效的設備、軟體與管理方案；風力發電等。本分類還包括家庭能源管理Home Energy Management System，簡稱HEMS。

5、遠程抄表

採用通信、計算機等技術，通過專用設備對各種儀表（如水表、電表、氣表等）的數據進行自動採集和處理的系統。它一般是通過數據採集器讀取表計的讀數，然後通過傳輸控制器將數據傳至管理中心，對數據進行存儲、顯示、列印。

6、系統軟體

英文Smarthome Software。是指獨立於智能家居系統產品廠商的第三方軟體，第三方軟體企業通過與智能家居系統產品廠商達成底層協議，應用層面的合作，開發可控制主流智能家居系統、

實現智能燈光控制、智能電器控制、智能溫度控制、智能影音控制、智能窗簾控制、智能安防控制、智能遙控控制、智能定時控制、智能網路控制、智能遠程式控制制、智能場景控制等功能的軟體。

7、系統布線

智能家居布線系統從功用來說它是智能家居系統的基礎，是其傳輸的通道。智能家居布線也要參照綜合布線標准進行設計，但它的結構相對簡單，主要參考標准為家居布線標准（TIA/EIA 570-A）。TIA/EIA 570-A草議的要求主要是給訂出新一代的家居電訊布線給與現今及將來的電訊服務。。

8、系統網路

英文為Home Networking。智能家居系統中指的家庭網路是一個狹義的概念，是指是由家庭內部具備高性能處理和通信能力的設備構成的高速數據網路。

(6)智能家居溫度控制系統設計擴展閱讀

智能家居控制的特點

1、該智能系統所研發的構造非常靈活，首先我們從它的整體上來看看具有哪些特點，南京鑫派智能控制系統是由各個子系統通過網路通信系統組合而成的。

可以把可以根據需要，減少或者增加子系統，以滿足需求，操作管理便捷，智能家居控制的所有設備可以通過手機，平板電腦，觸摸屏，語音等操作，非常方便。

2、還有一方面就是在場景的控制方面的功能非常多，擁有各種功能模式給我們的生活提供方便，可以有效地滿足於對生活有極高要求的人。

可以設置的控制模式有：離家模式，回家模式，下雨模式，生日模式，宴會模式，節能模式等，可以將家裡的溫度、濕度、乾燥度發布到網上。然後形成整個區域性的環境監測點，為環境的監測提供有效有價值的信息，安裝、調試方便，即插即用，特別是用無線的方式可以快速部署系統。

⑺ 基於Wifi的智能家居控制系統設計

於Wifi的智能家居控制
感覺
你明確

⑻ 水溫控制系統設計

水溫自動控制系統

該系統為一溫度控制系統，由於無法確切確定電爐的物理模型，我們採用作t-T(時間-溫度)曲線的方法，通過數值分析用三階多項式擬合t-T曲線。由於採用計算機遞歸計算，階數的多少不影響計算的復雜性，所以用三階多項式擬合。設t(m)=a3m3+a2m2+a1m+a0式中t為時間，m為溫度，a3、a2、a1、a0可以通過t-T曲線求出。由於多項式不能完全符合t-T曲線，存在著誤差，假設誤差為e，m是t-T曲線中的溫度，對該誤差採用回歸遞推AR模型進行運算。該模型形式如下：
e(m)=p1e(m-1)+p2e(m-2)+De(m-3)
其中De(m)為白雜訊。對此式進行最小二乘法估計，求出參數p1、p2。為簡化起見，忽略De(m)得

通過矩陣運算可以求出p1、p2的值，得出整個系統的數學模型為：t(m)+e(m)。在溫度控製程序中通過遞推即可達到控制目的。實際系統中，溫控變數與環境溫度有關，所以對不同的設定值，a3、a2、a1、a0可以適當調整，經過程序驗證，該方法獲得比較理想的效果。
三、方案的比較和實現
1、硬體系統設計
由前面的理論分析可見，本系統是一個典型的閉環控制系統。通過控制演算法，對被控制對象中的加熱元件電爐絲的平均功率進行控制，達到對水溫控制的目的。系統中採用一片Intel8031單片處理器作為主控制器，前向通道為測溫部分，後向通道為控制部分。通過按鍵和數碼顯示進行人機交互，通過RS232串列通信介面同PC聯機進行溫度圖形化顯示列印。
⑴ 測溫部分 用於採集被控對象的溫度參數。測溫部分由溫度電壓轉換，小信號放大及A/D轉換三部分組成。
實際情況下，一般IC溫度感測器的精度只有0.7℃～1℃，不符合本題目的靜態誤差0.2℃的要求。而電阻感測器的精度可以達到0.1℃，符合本題目要求。溫度感測器是整個控制系統獲取被控對象特徵的重要部件，這里採用Cul00銅熱阻作為溫度感測器，其特徵參數實測如圖1所示。由特性曲線可見，這種熱阻探頭在系統測量的溫度范圍內線性特性良好，適用於溫度采樣使用。

圖2 測量分部電路

將溫度的變化轉變為電壓的變化，經過放大後送往A/D轉換器轉化為數字量以進行處理。Rx為感測器熱阻，由電橋實現溫度到電壓的轉換，由運放IC3完成信號的放大，由運放IC4完成信號的調整（具體電路見圖2）。
設輸入IC3的2、3端電壓分別對應為Vi2、Vi1那麼
Vout=K(R6/R3)(Vi2-Vi1)
Vout=K(R6/R3)[VrefRw2/(Rw2+R1)-VrefRx/(R2+Rx)]
其中Rx為感測器熱阻值，Vref為基準源電壓，K為調整系數。
由於Rl>>Rw2（如Rl=100kΩ，Rw2=1kΩ），同樣R2>>Rx（如R2=100kΩ，Rx=1kΩ），因而Vout=K(R6/R4)Vref(Rw2-Rx)R2，在後級的A/D滿刻度時，那麼Vout=5V。
實際電路調節中，已經確定R6，置感測器於0℃環境，調節Rw2，使Vout=0V；置感測器於100℃環境，調節Rw6，使Vout=5V，則完成前向模擬通道的調整。
前向模擬通道的抗干擾性及低漂移、穩定性決定於Vref的穩定性和運算放大器的特性值。系統中採用LM336-5.0作為Vref的基準源，LM336-5.0具有較低的電壓漂移，穩定性可達20×10-6。運算放大器利用OP07超低漂移高精度運算，其共模抑制比達120dB，增益達104dB，溫漂僅為0.7mV/℃，並且還具有小偏置電流、失調電流等特性，對於保證小信號的低噪音採集，起到了決定性的作用。
A/D採用一片砌ICL7109。ICL7109為雙積分型模數轉換器，12位輸出，解析度為5/4096=0.00122V。積分型A/D的抗干擾性優於逐次積分型A/D(如ADC0809)。在該系統中使用ICL7109保證了對採集入的變數的准確量化。本題中測試范圍為40℃～90℃，溫度的最小解析度為0.2℃(發揮部分)。這樣，整個系統的溫度採用點數為50×5=250。採用一般8位A/D，解析度為1/256，可以滿足要求，但考慮到邊界溫度測定、系統分布參數影響、溫度擴展等因素，8位A/D為臨界應用，系統的線性度和准確度都難以得以保證。故我們採用12位A/D轉換器。積分型A/D的缺點是轉換時間長，ICL7109的最大轉換次數為30次/秒。在數字控制系統中，采樣周期的選擇與系統的穩定性密切相關，在穩定條件下，采樣頻率fs應為系統最高頻率的兩倍，即按照采樣定理，應該有fs≥2fmax。但采樣周期也不應該過小，即選擇與被控對象有關，典型情況下，在溫度采樣中，采樣周期一般為10s～20s，因此這里ICL7109的采樣速率完全可以勝任。具體電路見圖3。
採用穩定的參考電壓源，低漂運放和高精度、抗干擾的A/D，並結合電路的正確設計，保證了測溫部分的精度和可靠性。
⑵ 控制部分 用於在閉環控制系統中對被控對象實施控制，被控對象為電爐絲，採用對加在電爐絲兩端的電壓進行通斷的方法進行控制，以實現對水加熱功率的調整，從而達到對水溫控制的目的。對電爐絲通斷的控制採用美國生產的固態繼電器。它的使用非常簡單，只要在控制端加上一TTL電平，即可實現對繼電器的開關，使用時完全可以用74LS06驅動。
⑶ 人機交互系統（數碼顯示和按鍵輸入）和803l最小系統 整個閉環系統的中央處理器採用8031單片處理器，基本系統如圖3-1-4，其中採用一片RAM62256作為數據存儲器使用。根據系統功能的要求，人機交互採用按鍵和數碼管構成，利用8031的I/O採集按鍵開關量，採用動態顯示方式顯示實測溫度和預設溫度，顯示數據及所用的控制數據由8031的P1口送出。
e(m一1)=a3(m-1)3+a2(m-1)2+a1(m-1)+a0+p1e(m-2)+p2e(m-3)
⑷ 通信介面 系統設計要求控制系統能同PC聯機通信，以利用PC的圖形處理功能列印顯示溫度曲線。由於8031串列口為TTL電平，PC串列口為RS232電平，使用一片MAX232作為電平轉換驅動。通信速率為9600波特，數據每秒傳輸一次。

圖3 ICL7109的電路圖

⑸ 軟體系統設計 系統軟體占整個閉環控制的很大分量，控制演算法在軟體系統中實現。軟體總體結構5所示。

根據理論分析可知：加熱時間可以用t(m)+e(m)遞推。m為感測器溫度與設定溫度差值，e為擬合曲線與實際曲線的誤差。設溫度設定值為t，感測器讀出的值為t1,其遞推公式為

e(m)=a3m3+a2m2+a1m+a0+p1e(m-1)+p2e(m-2)

e(m一1)=a3(m-1)3+a2(m-1)2+a1(m-1)+a0+p1e(m-2)+p2e(m-3)..........

e(2)=8a3+4a2+2a1+p1e(1)+p2e(O)

為便於進行復雜的運算，程序採用單片機語言Franklin C51編制。

圖4 人機交互系統（數碼顯示和按鍵輸入）和803l最小系統

測試方法和測試結果
1、測試環境
環境溫度為24.7℃。
測試儀器：WD-2型數字溫度計（揚州長江儀器廠，精度為0.1℃，測量范圍為-40℃～100℃）
2、測量方法
⑴ 溫控系統的標定誤差 我們將標准溫度計和溫控系統探頭放人同一容器中，選定若干不同的溫度點，記錄下標准溫度計顯示的溫度和溫控系統顯示的溫度進行比較。
⑵ 溫控系統的靜態誤差 我們從兩個方面來測量靜態誤差：
① 在不同的溫度點同標准溫度40℃、60℃、75℃、90℃的溫度差。
② 在某一確定的溫度點在一段時間內同標准溫度的差值。
⑶ PC機顯示及列印的溫度變化曲線(略)
3、測試結果
對本溫控系統進行各種環境、各種條件下測試得到數據，經分析可以得到以下結論：我們的系統完全滿足設計要求，靜態誤差方面可以達到0.2℃的誤差，在讀數正確方面與標准溫度計的讀數誤差為0.8％，即使使用兩個標准溫度計進行計量，其讀數誤差也在0.5％以下。
該系統具有較小的超調值，超調值大約為1.6％左右。雖然超調為不利結果，但另一方面卻減小了系統的調節時間。從其曲線可以看出該系統為穩定系統。