畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)---基于labview的網(wǎng)上家居控制平臺(tái)的設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　摘 要</b></p><p>　　隨著智能家居的普及，家電已經(jīng)能組成一個(gè)小型網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行集中的管理和控制，同時(shí)也將面臨著一個(gè)如何讓管理更便捷的問(wèn)題。而互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展給我們帶來(lái)了一個(gè)四通八達(dá)的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，合理利用這個(gè)網(wǎng)絡(luò)，可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程對(duì)家電網(wǎng)絡(luò)的管理和控制。</p><p>　　本設(shè)計(jì)經(jīng)由計(jì)算機(jī)串口將單片機(jī)控制板接入互聯(lián)網(wǎng)，這樣就可以用Lab

2、VIEW設(shè)計(jì)網(wǎng)上控制平臺(tái)界面，并通過(guò)通信接口實(shí)現(xiàn)家用電器狀態(tài)的監(jiān)控及控制。本文中，網(wǎng)上控制平臺(tái)的功能主要包括：訪客密碼驗(yàn)證、家用電器模擬狀態(tài)采集、家用電器控制模擬。同時(shí)，單片機(jī)控制板包括：串行通信口、LED指示燈、家用電器模擬狀態(tài)控制開(kāi)關(guān)等部分。</p><p>　　關(guān)鍵詞： 智能家居；互聯(lián)網(wǎng)；LabVIEW； </p><p><b>　　Abstract</b>

3、</p><p>　　With the popularization of the intelligent home appliances，the home appliances can be connected to a small network to realize the centralized management and control now. Meanwhile， the problem of h

4、ow to enable more efficient management appears. The development of the internet brings us a well-connected network environment. If we use the network effectively，we can manage and control the remote home appliances.<

5、/p><p>　　In this design , through the computer serial port, the MCU control unit is linked to the internet and then a network control platform which is developed by the LabVIEW software can achieve the target t

6、o monitor and control the simulated states of the household appliances by the communication port. In this paper, the characters of the control platform mainly include the visitor password checking, the simulated states o

7、f household appliances reading, and the simulated control on household applianc</p><p>　　Keywords:　 Intelligent home appliance; Internet; LabVIEW </p><p><b>　　目 錄</b></p>&l

8、t;p><b>　　摘要Ⅰ</b></p><p>　　AbstractⅡ</p><p><b>　　第1章 緒論1</b></p><p>　　1.1 課題背景1</p><p>　　1.2 智能家居與普通家居比較1</p><p>　　1.3 智

9、能家居的技術(shù)的研究現(xiàn)狀1</p><p>　　1.4 研究的內(nèi)容和意義2</p><p>　　1.4.1 研究的內(nèi)容2</p><p>　　1.4.2 研究的意義2</p><p>　　1.5 本章小結(jié)2</p><p>　　第2章　智能家居控制系統(tǒng)概述3</p><p>　

10、　2.1 什么是智能家居控制系統(tǒng)3</p><p>　　2.2 智能家居控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)3</p><p>　　2.2.1　家居綜合布線系統(tǒng)4</p><p>　　2.2.2　家居系統(tǒng)4</p><p>　　2.2.3　家庭自動(dòng)化系統(tǒng)4</p><p>　　2.2.4　場(chǎng)景環(huán)境預(yù)置4</p>

11、<p>　　2.3　智能家居控制系統(tǒng)的功能4</p><p>　　2.3.1　家庭安防4</p><p>　　2.3.2　可視對(duì)講4</p><p>　　2.3.3　三表遠(yuǎn)傳4</p><p>　　2.3.4　網(wǎng)絡(luò)家電4</p><p>　　2.3.5　家庭短信息5</p><

12、;p>　　2.4　智能家居控制系統(tǒng)特點(diǎn)5</p><p>　　2.5　智能家居控制系統(tǒng)發(fā)展方向5</p><p>　　2.6 本章小結(jié)5</p><p>　　第3章　基于LabVIEW網(wǎng)上家居控制平臺(tái)設(shè)計(jì)6</p><p>　　3.1　設(shè)計(jì)系統(tǒng)平臺(tái)的工作原理及功能6</p><p>　　3.1.1　系

13、統(tǒng)平臺(tái)的工作原理6</p><p>　　3.1.2　系統(tǒng)平臺(tái)的功能6</p><p>　　3.2　LabVIEW軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)7</p><p>　　3.2.1　LabVIEW軟件介紹7</p><p>　　3.2.2　LabVIEW應(yīng)用程序的構(gòu)成7</p><p>　　3.2.3　LabVIEW的操作模板8

14、</p><p>　　3.2.4　LabVIEW編程的優(yōu)勢(shì)9</p><p>　　3.3　LabVIEW控制臺(tái)設(shè)計(jì)9</p><p>　　2.3.1　訪客身份密碼驗(yàn)證10</p><p>　　2.3.2　家用電器狀態(tài)采集12</p><p>　　2..3..3　家用電器控制模擬13</p>&l

15、t;p>　　3.4　Internet控制平臺(tái)設(shè)計(jì)15</p><p>　　3.4.1　Web服務(wù)器配置15</p><p>　　3.3.2　在Web上發(fā)布VI程序的前面板18</p><p>　　3.3.3　在Web上發(fā)布VI程序的HTML文檔18</p><p>　　3.4　單片機(jī)控制板設(shè)計(jì)22</p><

16、;p>　　3.5 本章小結(jié)23</p><p>　　第4章　單片機(jī)編程24</p><p>　　4.1 單片機(jī)程序的流程圖24</p><p>　　4.2 本章小結(jié)27</p><p>　　第5章　系統(tǒng)調(diào)試28</p><p>　　5.1　設(shè)計(jì)調(diào)試28</p><p>　

17、　5.2　硬件調(diào)試28</p><p>　　5.3　軟件調(diào)試28</p><p>　　5.4　調(diào)試體會(huì)30</p><p>　　5.5 本章小結(jié)30</p><p><b>　　結(jié)論31</b></p><p><b>　　致謝32</b></p>

18、<p><b>　　參考文獻(xiàn)33</b></p><p>　　附錄1　LabVIEW設(shè)計(jì)平臺(tái)界面和平臺(tái)的編程34</p><p>　　附錄2　電路原理圖和電路PCB圖36</p><p>　　附錄3　單片機(jī)端程序38</p><p><b>　　第1章 緒論</b></p

19、><p><b>　　1.1 課題背景</b></p><p>　　隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的迅速普及，奠定了控制網(wǎng)絡(luò)化的基礎(chǔ)，現(xiàn)代控制系統(tǒng)必然成為信息化家居的一個(gè)重要組成部分。近年來(lái)隨著大規(guī)模集成電路技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、智能技術(shù)的發(fā)展，誕生了一種被稱為“智能控制網(wǎng)絡(luò)”的新型網(wǎng)絡(luò)，與一般信息網(wǎng)絡(luò)不同的是，其主要用于家居控制與</p><p>　　狀態(tài)數(shù)據(jù)的傳

20、輸與通信，而不是為了交流與共享信息。</p><p>　　在信息社會(huì)，IT產(chǎn)業(yè)不斷地向傳統(tǒng)的建筑業(yè)、家電業(yè)滲透，越來(lái)越多的信息智能型家居產(chǎn)品如雨后春筍般涌現(xiàn)，智能家庭局域網(wǎng)、家庭網(wǎng)關(guān)、信息家電等這些與智能家居密切相關(guān)的名詞已經(jīng)幾乎是家喻戶曉。如何建立一個(gè)高效率、低成本的智能家居系統(tǒng)已成為當(dāng)前社會(huì)一個(gè)熱點(diǎn)問(wèn)題。隨著智能家居的普及，家電已經(jīng)能組成一個(gè)小型網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行集中的管理和控制，同時(shí)也將面臨著一個(gè)如何讓管理更便捷的問(wèn)

21、題。而互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展給我們帶來(lái)了一個(gè)四通八達(dá)的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，合理利用這個(gè)網(wǎng)絡(luò)，可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程對(duì)家電網(wǎng)絡(luò)的管理和控制。設(shè)計(jì)制作一個(gè)家電網(wǎng)絡(luò)的Web訪問(wèn)控制網(wǎng)關(guān)的系統(tǒng)，使管理者可以通過(guò)PC、PDA甚至手機(jī)就能夠在任何一個(gè)可以接入Internet的地點(diǎn)對(duì)家中的家電網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行管理和控制。</p><p>　　1.2 智能家居與普通家居比較</p><p>　　智能家居與普通家居最大的區(qū)別，就是在家居中溶入了

22、現(xiàn)代高科技元素，被定義為一個(gè)過(guò)程或者一個(gè)系統(tǒng)，利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)和綜合布線技術(shù)，將與家居生活有關(guān)的各種子系統(tǒng)有機(jī)結(jié)合起來(lái)，通過(guò)統(tǒng)籌管理，讓家居生活更加舒適、安全、有效。與普通的家居相比，智能家居改變了普通家居的被動(dòng)靜止結(jié)構(gòu)，讓家居成為具有智慧的工具，附予了它人性化的關(guān)懷服務(wù)，提供全方位的信息交換功能，幫助家庭與外界保持信息交流，優(yōu)化人們的生活，甚至為各種能源費(fèi)用節(jié)省資金。</p><p>　　同時(shí)

23、，智能家居具有很強(qiáng)的個(gè)性化特征。業(yè)主可根據(jù)居室的功能和個(gè)性化的要求，設(shè)計(jì)出一個(gè)經(jīng)濟(jì)、合理的而又符合個(gè)體活動(dòng)習(xí)慣的智能系統(tǒng)方案，在家裝過(guò)程中，把這些內(nèi)容融合進(jìn)去，實(shí)現(xiàn)在使用過(guò)程中的個(gè)性化要求，這是普通家居無(wú)法實(shí)現(xiàn)的。</p><p>　　1.3 智能家居系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀</p><p>　　智能化家居的技術(shù)用于我國(guó)，目前主要體現(xiàn)在對(duì)照明、電器的控制以及安全防范上。此外，智能化家居還能充當(dāng)家庭秘

24、書。它可以通過(guò)數(shù)字語(yǔ)音留言系統(tǒng)，方便地對(duì)家人留言，還能在家或遠(yuǎn)程提取家人的語(yǔ)音留言。正如霍尼韋爾安防集團(tuán)中國(guó)區(qū)總經(jīng)理王必清所描述的美好生活，“無(wú)論是否在家里，都可以通過(guò)遙控器或者電話遙控家里的一切；而當(dāng)你出差在外，一系列探測(cè)器保障著你家里的安全，當(dāng)瓦斯探測(cè)器探測(cè)到瓦斯泄露，當(dāng)紅外探測(cè)器探測(cè)到非法入侵者，閥門控制器會(huì)立刻關(guān)閉閥門，報(bào)警聲會(huì)即刻啟動(dòng)，同時(shí)報(bào)告到物業(yè)管理中心或您設(shè)定的號(hào)碼上?！?#160;</p><p&g

25、t;　　對(duì)于未來(lái)智能家居市場(chǎng)，在日前召開(kāi)的“國(guó)際智能家居高峰論壇”上，專家們喜憂參半。喜的是智能家居市場(chǎng)潛力巨大，基于現(xiàn)在房地產(chǎn)業(yè)在全國(guó)發(fā)展態(tài)勢(shì)，作為其下游產(chǎn)業(yè)的智能家居市場(chǎng)其前景無(wú)疑也將非常樂(lè)觀。憂的是智能家居產(chǎn)品多，廠家多，但到目前很少能形成規(guī)?；?。</p><p>　　隨著現(xiàn)代生活方式的改變，信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的進(jìn)一步提高，智能化住宅的開(kāi)發(fā)正逐漸走出炒作的時(shí)代，智能化家居正逐步走進(jìn)人們的生活。據(jù)報(bào)道，深圳市

26、居眾家庭裝飾設(shè)計(jì)工程有限公司正式啟動(dòng)家居智能化項(xiàng)目，開(kāi)始向智能化家居邁出第一步。</p><p>　　近年來(lái)信息技術(shù)、嵌入式技術(shù)的飛速發(fā)展也為家電自動(dòng)化和智能化提供了可能。嵌入式系統(tǒng)是現(xiàn)代科學(xué)多學(xué)科互相融合的以應(yīng)用技術(shù)產(chǎn)品為核心，以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)，以通信技術(shù)為載體，以消費(fèi)類產(chǎn)品為對(duì)象，引入各類控制模塊，加上接入Internet的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，而適應(yīng)各種應(yīng)用環(huán)境的項(xiàng)目。</p><p>　　1

27、．4智能家居系統(tǒng)研究的內(nèi)容和意義</p><p>　　1.4.1研究的內(nèi)容</p><p>　　智能化家居是利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)、綜合布線技術(shù)、依照人體工程學(xué)原理，融合個(gè)性需求，將與家居生活有關(guān)的各個(gè)子系統(tǒng)如安防系統(tǒng)、燈光和窗簾控制、場(chǎng)景聯(lián)動(dòng)、煤氣閥控制、信息家電、空調(diào)和新風(fēng)系統(tǒng)、地板采暖、水處理、可視對(duì)講以及遠(yuǎn)程通訊系統(tǒng)等有機(jī)地結(jié)合在一起，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)化的綜合智能控制和管理，

28、帶來(lái)真正“以人為本”的全新家居生活體驗(yàn)。</p><p>　　1.4.2研究的意義</p><p>　　智能家居的基本目標(biāo)，就是為人們提供一個(gè)舒適、安全、方便和高效率的生活環(huán)境，提供一種富有人性化的服務(wù)。例如：通過(guò)開(kāi)關(guān)控制系統(tǒng)，可以對(duì)燈光照明的進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)和開(kāi)關(guān)遙控，輕松實(shí)現(xiàn)在任何地方控制任何一組燈，細(xì)微之處體現(xiàn)點(diǎn)滴關(guān)懷；通過(guò)自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)，對(duì)火警、煤氣泄漏等家居進(jìn)行安全監(jiān)控，避免了不必要的

29、損失；智能家居的便利，就是透過(guò)瑣細(xì)生活的中的點(diǎn)點(diǎn)滴滴流露出來(lái)的。</p><p><b>　　1．5本章小結(jié)</b></p><p>　　本章簡(jiǎn)要介紹了智能家居的概念、內(nèi)容與研究現(xiàn)狀，著重描述了通過(guò)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)綜合智能控制和管理的構(gòu)想，闡述了家居實(shí)行網(wǎng)絡(luò)化管理的優(yōu)越性與重要意義。</p><p>　　第2章 智能家居控制系統(tǒng)概述</p&g

30、t;<p>　　2．1 什么是智能家居控制系統(tǒng)</p><p>　　智能家居是以住宅為平臺(tái)，兼?zhèn)浣ㄖ?、網(wǎng)絡(luò)通訊、訊息家電、設(shè)備自動(dòng)化，集系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)、服務(wù)、管理為一體的高效、舒適、安全、便利、環(huán)保的居住環(huán)境。</p><p>　　智能家庭控制系統(tǒng)是以HFC、以太網(wǎng)、現(xiàn)場(chǎng)總線、公共電話網(wǎng)、無(wú)線網(wǎng)的傳輸網(wǎng)絡(luò)為物理平臺(tái)，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為技術(shù)平臺(tái)，現(xiàn)場(chǎng)總線為應(yīng)用操作平臺(tái)，構(gòu)成一個(gè)完整的

31、集家庭通信、家庭設(shè)備自動(dòng)控制、家庭安全防范等功能的控制系統(tǒng)。</p><p>　　智能家居控制系統(tǒng)的總體目標(biāo)是通過(guò)采用計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、控制技術(shù)和集成技術(shù)建立一個(gè)由家庭到小區(qū)乃至整個(gè)城市的綜合信息服務(wù)和管理系統(tǒng)，以此來(lái)提高住宅高新技術(shù)的含量和居民居住環(huán)境水平。</p><p>　　智能家居是在家庭產(chǎn)品自動(dòng)化，智能化的基礎(chǔ)上，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)按擬人化的要求而實(shí)現(xiàn)的。智能家居可以定義為一個(gè)過(guò)程或者

32、一個(gè)系統(tǒng)，利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)、綜合布線技術(shù)、將與家居生活有關(guān)的各種子系統(tǒng)，有機(jī)地結(jié)合在一起。與普通家居相比，由原來(lái)的被動(dòng)靜止結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂心軇?dòng)智能的工具，提供全方位的訊息交換功能，幫助家庭與外部保持訊息交流暢通。 </p><p>　　智能家居強(qiáng)調(diào)人的主觀能動(dòng)性，要求重視人與居住環(huán)境的協(xié)調(diào)，能夠隨心所欲地控制室內(nèi)居住環(huán)境。因此，具有相當(dāng)于住宅神經(jīng)的家庭網(wǎng)絡(luò)、能夠通過(guò)這種網(wǎng)絡(luò)提供的各種服務(wù)、能與In

33、ternet相連接是構(gòu)成智能化家居的三個(gè)基本條件。</p><p>　　應(yīng)該注意，家居智能化與家居訊息化和家居自動(dòng)化，家庭的網(wǎng)絡(luò)化等有一定的區(qū)別。在住宅中為住戶提供一個(gè)寬帶上網(wǎng)接口，家居訊息化的條件即已具備，但這做不到家居智能化；電飯煲可定時(shí)燒飯煲湯，錄象機(jī)可定時(shí)預(yù)錄預(yù)定頻道的電視節(jié)目，這些僅僅是家電自動(dòng)化。訊息化和自動(dòng)化是家居智能化的前提和條件，實(shí)現(xiàn)智能化還需對(duì)記錄、判別、控制、反饋等過(guò)程進(jìn)行處理，并將這些過(guò)程

34、在一個(gè)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)集成，能按人們的需求實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程自動(dòng)控制。智能化應(yīng)服務(wù)于人們的居家生活，因此應(yīng)更全面、更富有人性化。</p><p>　　2．2 智能家居控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)</p><p>　　智能家居是IT技術(shù)（特別是計(jì)算機(jī)技術(shù)）、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)向傳統(tǒng)家電業(yè)滲透發(fā)展的必然結(jié)果。特別是近年來(lái)信息化的高度發(fā)展，家居智能化的需求大為增加，并最終促成了智能家居的誕生和不斷完善。</p>

35、<p>　　智能家居是一個(gè)多功能的技術(shù)系統(tǒng)，包括可視對(duì)講、安全防范、家居綜合布線、照明控制、家電控制、環(huán)境狀況監(jiān)測(cè)、遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控、聲音監(jiān)聽(tīng)、家庭影音等系統(tǒng)。家居智能化系統(tǒng)包含的內(nèi)容比較多，國(guó)內(nèi)目前的產(chǎn)品主要基于總線制、電力線載波、無(wú)線方式，在網(wǎng)絡(luò)連接方面基本上采用總線制聯(lián)網(wǎng)、電話聯(lián)網(wǎng)或者通過(guò)以太網(wǎng)方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。 </p><p>　　2.2.1家居綜合布線系統(tǒng)</p><p>

36、　　家居布線系統(tǒng)就是把電話、有線電視、電腦網(wǎng)絡(luò)、影音系統(tǒng)、家庭自動(dòng)化控制系統(tǒng)的布線統(tǒng)一規(guī)劃、布局、集中管理，為實(shí)現(xiàn)家居智能化提供網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，通過(guò)家居綜合布線既可以實(shí)現(xiàn)智能化控制，又可以做到資源共享，而且采用綜合布線，使家庭內(nèi)部布線系統(tǒng)具有良好的擴(kuò)展性，并可隨時(shí)升級(jí)，滿足用戶未來(lái)的需要。 </p><p>　　2.2.2家居安防系統(tǒng)</p><p>　　家居安防系統(tǒng)可以有效的利用技防手段來(lái)實(shí)現(xiàn)

37、居家安全防范。家居安防系統(tǒng)包括防盜、防燃?xì)庑孤?、防火等功能，并具備遠(yuǎn)程監(jiān)控，住戶可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)或電話隨時(shí)了解家內(nèi)情況，同時(shí)可遠(yuǎn)程監(jiān)聽(tīng)或監(jiān)視家庭內(nèi)部情況。 </p><p>　　2.2.3家庭自動(dòng)化系統(tǒng)</p><p>　　智能家居的主體在于家庭自動(dòng)化，未來(lái)家庭自動(dòng)化的主體是家電、照明等電氣設(shè)備的控制。自動(dòng)化系統(tǒng)采用集中或者分布式控制，住戶可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)或者電話遠(yuǎn)程控制家庭內(nèi)部設(shè)備，家居自動(dòng)化系

38、統(tǒng)是智能家居的主要發(fā)展方向。 </p><p>　　2.2.4場(chǎng)景環(huán)境預(yù)置</p><p>　　隨著人們對(duì)生活體驗(yàn)的個(gè)性化要求越來(lái)越高，家庭內(nèi)部影音系統(tǒng)、家庭內(nèi)部環(huán)境、網(wǎng)絡(luò)虛擬環(huán)境等需求也越來(lái)越高，人們用在這方面的消費(fèi)支出也將越來(lái)越高，未來(lái)的智能化家居也會(huì)更多的滿足人們這些方面的需求。</p><p>　　2.3　智能家居控制系統(tǒng)的功能</p><

39、;p><b>　　2.3.1家庭安防</b></p><p>　　安全是居民對(duì)智能家居的首要要求，包含家庭安防報(bào)警、門窗磁報(bào)警、緊急求助、燃?xì)庑孤﹫?bào)警、火災(zāi)報(bào)警等。當(dāng)家庭智能終端處于布防狀態(tài)時(shí)，紅外探頭探測(cè)到家中有人走動(dòng)，就會(huì)自動(dòng)報(bào)警，并通過(guò)蜂鳴器和語(yǔ)音實(shí)現(xiàn)本地報(bào)警，同時(shí)將報(bào)警信息傳到物業(yè)保安中心，還可以自動(dòng)撥號(hào)到主人的手機(jī)或辦公室電話上。 </p><p>&

40、lt;b>　　2.3.2可視對(duì)講</b></p><p>　　通過(guò)集成與顯示技術(shù)，家庭智能終端集成了可視對(duì)講功能，無(wú)需另設(shè)置室內(nèi)分機(jī)即可實(shí)現(xiàn)可視對(duì)講的功能。 </p><p><b>　　2.3.3三表遠(yuǎn)傳</b></p><p>　　水、電、氣表的遠(yuǎn)程自動(dòng)抄收計(jì)費(fèi)是智能物業(yè)管理的一個(gè)重要部分，它解決了入戶抄表的低效率、干擾性

41、和不安全因素。 </p><p><b>　　2.3.4網(wǎng)絡(luò)家電</b></p><p>　　網(wǎng)絡(luò)家電是智能家居集成系統(tǒng)的重要組成部分，也代表著家庭智能化的一個(gè)重要發(fā)展方向。通過(guò)統(tǒng)一的家電聯(lián)網(wǎng)接口，將網(wǎng)絡(luò)家電與家庭智能終端相連，組成網(wǎng)絡(luò)家電系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)家用電器的遠(yuǎn)程監(jiān)控、故障遠(yuǎn)程診斷等功能。 </p><p>　　2.3.5家庭短信息</p

42、><p>　　物業(yè)管理中心與家庭智能終端聯(lián)網(wǎng)，對(duì)住戶發(fā)布信息，住戶可通過(guò)家庭智能終端的交互界面選擇物業(yè)管理公司提供的各種服務(wù)。 </p><p>　　2.4　智能家居控制系統(tǒng)特點(diǎn)</p><p>　　“科技改變生活”。智能家居的應(yīng)用將對(duì)我們的家庭生活和生活方式帶來(lái)深遠(yuǎn)影響。</p><p>　　節(jié)省費(fèi)用--在不需要時(shí)，能源消耗裝置可以自動(dòng)關(guān)閉，這

43、樣可以降低您的費(fèi)用。</p><p>　　使用方便--自動(dòng)化系統(tǒng)提供遠(yuǎn)程遙控接口。自動(dòng)化系統(tǒng)還可以把重復(fù)的工作自動(dòng)化。在您外出時(shí)，還可以通過(guò)Internet來(lái)調(diào)整或控制家電。</p><p>　　安全性高--一套家庭自動(dòng)化系統(tǒng)在緊急情況時(shí)可以防御壞人或報(bào)警。您可以在任何地方可以監(jiān)控該安全系統(tǒng)，這樣可以保證您的家居安全運(yùn)行。智能家居可以為人們帶來(lái)更為愜意﹑輕松的生活在生活﹑工作節(jié)奏越來(lái)越快的

44、今天，家居智能化也可以為人們減少繁瑣家務(wù)﹑提高效率﹑節(jié)約時(shí)間，讓人們有更多的時(shí)間去休息﹑教育子女﹑鍛煉身體和進(jìn)修，使人們的生活質(zhì)量有了很大的提高。</p><p>　　2.5　智能家居控制系統(tǒng)發(fā)展方向</p><p>　　隨著Internet的發(fā)展和應(yīng)用，基于Internet的網(wǎng)絡(luò)和控制結(jié)構(gòu)是目前和未來(lái)智能家居的主要構(gòu)造方式。</p><p>　　整個(gè)智能家居結(jié)構(gòu)的

45、核心是Internet。以Internet為中心，在家庭網(wǎng)絡(luò)連接下，結(jié)合了多種智能家居功能解決方案，包括家居控制、訊息服務(wù)、通訊交流、商務(wù)、娛樂(lè)、教育、醫(yī)療保健、移動(dòng)通訊。</p><p><b>　　2.6　本章小結(jié)</b></p><p>　　本章詳細(xì)介紹了智能家居控制系統(tǒng)的概念、結(jié)構(gòu)、應(yīng)用場(chǎng)合、系統(tǒng)的功能，以及智能家居控制系統(tǒng)的特點(diǎn)、發(fā)展方向等內(nèi)容。</p

46、><p>　　第3章 基于LabVIEW網(wǎng)上家居控制平臺(tái)設(shè)計(jì)</p><p>　　3.1　設(shè)計(jì)系統(tǒng)平臺(tái)的工作原理及功能</p><p>　　3.1.1　系統(tǒng)平臺(tái)的工作原理：</p><p>　　圖3-1　系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖</p><p>　　如圖3-1所示，用戶通過(guò)Web登錄服務(wù)器，連接LabVIEW設(shè)計(jì)的軟件平臺(tái)，通過(guò)身份

47、驗(yàn)證后，軟件平臺(tái)開(kāi)始正式運(yùn)行。</p><p>　　單片機(jī)控制板把板上信號(hào)燈模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，再轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)字符串通過(guò)串口發(fā)送到PC機(jī)，即軟件平臺(tái)接收數(shù)據(jù)，通過(guò)數(shù)據(jù)分析，把模擬狀態(tài)在模擬量變化界面顯示出來(lái)。</p><p>　　軟件平臺(tái)接收完數(shù)據(jù)后等待用戶控制模式轉(zhuǎn)換，即當(dāng)用戶把模式轉(zhuǎn)換為控制模式時(shí)，軟件平臺(tái)把模擬量變化狀態(tài)轉(zhuǎn)換為數(shù)字字符串，通過(guò)串口發(fā)送到單片機(jī)控制板，單片機(jī)把接收的數(shù)據(jù)

48、，加以分析，把數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為模擬量，在信號(hào)燈顯示出來(lái)。</p><p>　　其中軟件平臺(tái)與控制板間，串口通訊起重要橋梁作用。</p><p>　　最終的顯示與控制都將在Internet用戶登錄界面上完成，而軟件平臺(tái)將作為服務(wù)器，完成對(duì)Internet用戶登錄界面的監(jiān)測(cè)。LabVIEW軟件提供一個(gè)儀器監(jiān)控平臺(tái)，即是Internet用戶登錄界面的基礎(chǔ)。單片機(jī)控制板，作為一個(gè)信息反饋的重要組成部分。

49、</p><p>　　3.1.2　系統(tǒng)平臺(tái)的功能：</p><p>　　通過(guò)Internet網(wǎng)絡(luò)，用戶可以對(duì)家居實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控；</p><p>　　實(shí)現(xiàn)用戶身份驗(yàn)證功能；</p><p>　　系統(tǒng)平的監(jiān)測(cè)與控制功能模式轉(zhuǎn)換；</p><p>　　單片機(jī)控制板的模擬狀態(tài)顯示；</p><p>　　

50、單片機(jī)控制板的按鈕改變模擬狀態(tài)。</p><p>　　3．2　LabVIEW軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)</p><p>　　3.2.1 LabVIEW軟件介紹</p><p>　　基于G語(yǔ)言的圖形化編程環(huán)境LabVIEW（Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench）是美國(guó)國(guó)家儀器公司（NI）的創(chuàng)新軟件產(chǎn)品，它是一種功能強(qiáng)

51、大的虛擬儀器開(kāi)發(fā)平臺(tái)，同時(shí)也是目前應(yīng)用最廣、發(fā)展最快、功能最強(qiáng)的圖形化軟件集成開(kāi)發(fā)環(huán)境。</p><p>　　LabVIEW采用“數(shù)據(jù)流”編程的思想，用圖標(biāo)和連線來(lái)代替?zhèn)鹘y(tǒng)文本的形式編寫程序，大大縮短了系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)和調(diào)試周期，讓用戶從繁瑣的計(jì)算機(jī)代碼編寫中解放出來(lái)，把大部分精力投入到系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和分析當(dāng)中，而不再拘泥于程序細(xì)節(jié)。因此LabVIEW被譽(yù)為：科學(xué)家和工程師的語(yǔ)言”。</p><p>

52、;　　LabVIEW集成了GPIB、VXI、RS-232和RS-485協(xié)議的硬件及數(shù)據(jù)采集卡通訊的全部功能，并且它還內(nèi)置了便于應(yīng)用TCP/IP、ActivX等軟件標(biāo)準(zhǔn)的庫(kù)函數(shù)。因此，LabVIEW是一個(gè)功能強(qiáng)大且靈活的軟件，利用它可以方便地組建自己的虛擬儀器。</p><p>　　3.2.2　LabVIEW應(yīng)用程序的構(gòu)成</p><p>　　使用LabVIEW開(kāi)發(fā)平臺(tái)編制的程序稱為虛擬儀器

53、程序，它包括前面板、流程圖以及圖標(biāo)/連接器三部分。</p><p>　　前面板設(shè)計(jì)窗口（如圖3-2所示）</p><p>　　圖3-2　前面板設(shè)計(jì)窗口</p><p>　　前面板是圖形用戶界面，也就是VI的虛擬儀器面板，這一界面上有用戶輸入控制和顯示輸出兩類對(duì)象，用于模擬真實(shí)儀表的前面板?？刂坪惋@示是用各種各樣的圖標(biāo)形式出現(xiàn)在前面板，具體表現(xiàn)有旋鈕、開(kāi)關(guān)、圖形以及其

54、他控制（control）和顯示（indicator）對(duì)象等。</p><p>　　流程圖編輯窗口（如圖3-3所示）</p><p>　　流程圖提供VI的圖形化源程序，可理解為傳統(tǒng)程序的源代碼。其由端口、節(jié)點(diǎn)、圖框和連線構(gòu)成。</p><p>　　圖3-3　流程圖編輯窗口</p><p>　　端口：前面板對(duì)象端口、全局變量與局部變量端口和常量端

55、口。</p><p>　　節(jié)點(diǎn)：功能函數(shù)節(jié)點(diǎn)、子VI節(jié)點(diǎn)。</p><p>　　圖框：實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)化控制命令。</p><p>　　連線：代表執(zhí)行過(guò)程中的數(shù)據(jù)流。</p><p>　　3.2.3　LabVIEW的操作模板</p><p>　　設(shè)計(jì)一個(gè)LabVIEW應(yīng)用程序，主要是利用LabVIEW提供的3個(gè)模板來(lái)完成：工具

56、模板、控制模板和功能模板。</p><p>　　工具模板（如圖3-4所示）</p><p>　　工具模板為編程者提供了各種用于創(chuàng)建、修改和調(diào)試VI程序的工具。 　　　　　　　　　</p><p>　　控制模板（如圖3-5所示）</p><p>　　控制模板只會(huì)出現(xiàn)在VI前面板開(kāi)發(fā)窗口。其主要是提供編程者各種輸</

57、p><p>　　入控制、輸出顯示器件、按鈕等。</p><p>　　功能模板（如圖3-6所示）</p><p>　　功能模板只會(huì)出現(xiàn)在流程圖編輯窗口。其主要是提供編程者各種編程代碼所需要的VI子程序和函數(shù)。</p><p>　　圖3-4工具模板　　 圖3-5 控制模板 圖3-6功能模板</p><p>

58、　　3.2.4　LabVIEW編程的優(yōu)勢(shì)</p><p>　　在構(gòu)建虛擬儀器方面，LabVIEW有很多特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)。主要體現(xiàn)以下：</p><p>　　儀器控制與數(shù)據(jù)采集的圖形化編程。</p><p>　　直觀明了的前面板用戶界面和流程圖式的編程風(fēng)格。</p><p>　　內(nèi)置的編譯器可加快程序執(zhí)行速度。</p><p>

59、;　　數(shù)據(jù)采集DAQ函數(shù)庫(kù)可以讓用戶采集測(cè)量信號(hào)或者發(fā)送出控制信號(hào)。</p><p>　　擁有多種儀器驅(qū)動(dòng)程序，可驅(qū)動(dòng)超過(guò)50多家廠商所制造的儀器。</p><p>　　內(nèi)容豐富的高級(jí)分析庫(kù)，可以進(jìn)行信號(hào)處理、統(tǒng)計(jì)等復(fù)雜的分析工作。</p><p>　　利用ActiveX，DDE 以及TCP/IP進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)連接和進(jìn)行通信。</p><p>　　

60、有功能超強(qiáng)的分析函數(shù)庫(kù)，可以滿足專業(yè)的數(shù)學(xué)分析。</p><p>　　3.3 LabVIEW控制臺(tái)設(shè)計(jì)</p><p>　　在Internet網(wǎng)絡(luò)與家居控制是一個(gè)網(wǎng)絡(luò)虛擬環(huán)境與家居真實(shí)環(huán)境，因此需要一個(gè)連接它們之間相連接的重要橋梁。LabVIEW軟件剛好可以充當(dāng)充當(dāng)該角色。</p><p>　　LabVIEW是一種功能強(qiáng)大的虛擬儀器開(kāi)發(fā)平臺(tái)。用圖像化編程語(yǔ)言，可以直

61、觀地進(jìn)行虛擬儀器的設(shè)計(jì)。</p><p>　　運(yùn)用LabVIEW設(shè)計(jì)一個(gè)有身份驗(yàn)證界面，按鍵控制界面，模擬量變化界面，數(shù)據(jù)收集功能，數(shù)據(jù)發(fā)送功能。</p><p>　　當(dāng)用戶登錄界面，先要進(jìn)行身份驗(yàn)證，即密碼驗(yàn)證。成功進(jìn)入后，進(jìn)行數(shù)據(jù)收集或數(shù)據(jù)發(fā)送功能按鈕選擇。在數(shù)據(jù)收集功能時(shí)，可以經(jīng)由模擬量變化了解家居情況。在數(shù)據(jù)發(fā)送功能時(shí)，可以通過(guò)按鍵控制界面，按鍵控制模擬量變化，并發(fā)送相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行家

62、居控制。</p><p>　　數(shù)據(jù)的發(fā)送、接收只要通過(guò)串口通訊，使PC機(jī)與家居控制板緊密連接。</p><p>　　LabVIEW控制臺(tái)的基本工作流程（如圖3-7）：</p><p>　　圖3-7　 LabVIEW控制臺(tái)的基本工作流程框圖</p><p>　　用戶先進(jìn)行身份驗(yàn)證，即密碼正確后會(huì)進(jìn)入模式選擇（默認(rèn)為接收），選擇接收后串口通訊函數(shù)

63、做接收數(shù)據(jù)字符（即模擬量狀態(tài)的數(shù)據(jù)信息），經(jīng)分析后轉(zhuǎn)換為模擬量顯示出來(lái)。</p><p>　　選擇控制后，由按鈕控制模擬量變化，并把控制信號(hào)，經(jīng)分析后通過(guò)串口通訊函數(shù)發(fā)送出去。</p><p>　　Labview的控制臺(tái)（如圖3-8），主要包含以下三個(gè)內(nèi)容：</p><p><b>　　訪客身份密碼驗(yàn)證</b></p><p

64、><b>　　家用電器狀態(tài)采集</b></p><p><b>　　家用電器控制模擬</b></p><p>　　3.3.1　訪客身份密碼驗(yàn)證</p><p>　　人們對(duì)自身家居，大都持有隱私，也不大樂(lè)意對(duì)外大方公開(kāi)家居情況，在這樣的情況下，想要通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)對(duì)家居進(jìn)行監(jiān)控。面對(duì)信息萬(wàn)變的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，設(shè)置驗(yàn)證密碼是必不可少

65、的。設(shè)置訪客身份密碼之后，主人家就可以讓特定人物訪問(wèn)來(lái)獲得家居信息，并進(jìn)行控制。</p><p>　　如圖3-9，圖為L(zhǎng)abVIEW前面板設(shè)計(jì)</p><p>　　的“用戶登錄”界面，其中包括：密碼輸入框、</p><p>　　登錄按鈕、退出按鈕。</p><p>　　圖3-9 用戶登錄界面</p><p>　　如圖3

66、-10，圖為L(zhǎng)abVIEW編程窗口，編出相關(guān)程序。</p><p>　　圖3-10 用戶登錄界面對(duì)應(yīng)編程結(jié)構(gòu)</p><p>　　在VI程序中設(shè)置事件結(jié)構(gòu)后就可以對(duì)數(shù)據(jù)流編程進(jìn)行控制，在事件沒(méi)有發(fā)生之前一直處于等待，如果事件觸發(fā)就響應(yīng)執(zhí)行相應(yīng)的代碼。本登錄框設(shè)計(jì)了，用戶輸入密碼后，鼠標(biāo)單擊登錄按鈕后，鼠標(biāo)復(fù)位即觸發(fā)事件，進(jìn)行輸入密碼與預(yù)設(shè)密碼不相等比較。即如果相等輸出為False，否則輸出

67、True。</p><p>　　Case結(jié)構(gòu)類似于傳統(tǒng)文本語(yǔ)言編程的If...Then...else語(yǔ)句。Case結(jié)構(gòu)包含有兩個(gè)或者更多的子框圖，每一個(gè)子框圖包含一段程序代碼，由此對(duì)應(yīng)一個(gè)程序分支。由事件結(jié)構(gòu)輸出為False，則對(duì)應(yīng)False程序分支，即密碼正確，由登錄按鈕連接到下一程序代碼。輸出True，則對(duì)應(yīng)True程序分支，即密碼不正確，并彈出相應(yīng)對(duì)話框（如圖3-11），提示操作。</p>&

68、lt;p>　　事件結(jié)構(gòu)與Case結(jié)構(gòu)都在While結(jié)構(gòu)當(dāng)中，即只要運(yùn)行本VI，即程序在不斷循環(huán)運(yùn)行當(dāng)中。與Case結(jié)構(gòu)相對(duì)應(yīng)，如果密碼輸入正確可以下一程序代碼，但密碼錯(cuò)誤，可以循環(huán)輸入。</p><p>　　3.3.2　家用電器狀態(tài)采集</p><p>　　終端與計(jì)算機(jī)之間或者計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)之間進(jìn)行交換信息時(shí)，除了采用并行通訊方式之外，還經(jīng)常采用串行通訊方式。串行通訊是指數(shù)據(jù)一位一位

69、地按順序傳送，其突出優(yōu)點(diǎn)是只需要一根傳輸線，特別適應(yīng)于遠(yuǎn)距離傳輸。</p><p>　　LabVIEW在功能模板“Instrument I/O”\“I/O Compatibility”\“Serial Compatibility”子選項(xiàng)中提供了6個(gè)串行通訊函數(shù)（如圖3-12），包括串口初始化、串口讀、串口寫、檢測(cè)緩沖器大小、串口中斷以及關(guān)閉等功能。</p><p>　　利用LabVIEW提

70、供6個(gè)串行通訊函數(shù)，就可以通過(guò)串口通訊提取單片機(jī)控制板的有關(guān)模擬狀態(tài)數(shù)據(jù)。并通過(guò)數(shù)據(jù)分析，把數(shù)字量轉(zhuǎn)換為模擬量在前面板上顯示出來(lái)。</p><p>　　家用電器狀態(tài)采集面板如圖3-13所示：</p><p>　　圖3-13　家用電器狀態(tài)采集面板包括控制臺(tái)和相關(guān)數(shù)據(jù)顯示</p><p>　　其相關(guān)編程如圖3-14所示</p><p>　　圖3-

71、14　家用電器狀態(tài)采集面板相關(guān)編程圖</p><p>　　用戶登錄后，即進(jìn)入模式選擇（默認(rèn)為提取模式）。模式轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)中，撥至提取端通過(guò)Case語(yǔ)句連通串口讀函數(shù)“Serial Port Read.vi”，讀取串口數(shù)據(jù)。進(jìn)行串口通訊，對(duì)串口進(jìn)行初始化，COM1端口、9600波特率、8位數(shù)據(jù)位、1bit停止位、無(wú)奇偶校驗(yàn)，使參數(shù)設(shè)置與儀器設(shè)備的串口保持一致，保證正確通信。提取緩沖區(qū)1個(gè)字符，“串口輸入字符串”顯示框中

72、顯示相關(guān)信息，再把字符轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制對(duì)應(yīng)數(shù)值，在“指示燈相關(guān)數(shù)值”顯示框中用三位二進(jìn)制數(shù)顯示，再把數(shù)值進(jìn)行分析。</p><p>　　LabVIEW軟件中，成功引入布爾量，即邏輯數(shù)值的控制和顯示。從數(shù)值到布爾量的換算，可以認(rèn)為是數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為虛擬模擬信號(hào)的轉(zhuǎn)換。</p><p>　　從串口通訊中提取的數(shù)值進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算（如圖3-15）：</p><p>　　圖3-15　

73、數(shù)值轉(zhuǎn)換布爾量</p><p>　　1、數(shù)值輸入端輸入被轉(zhuǎn)換為布爾數(shù)組，即數(shù)值轉(zhuǎn)換為“0”或“1”的數(shù)字?jǐn)?shù)組，但“0”、“1”被換為“假”、“真”信號(hào)，即布爾常量。</p><p>　　2、布爾數(shù)組與預(yù)定布爾數(shù)組進(jìn)行與運(yùn)算，得到結(jié)果再進(jìn)行數(shù)組或運(yùn)算，如果得到“真”，相關(guān)指示燈就會(huì)亮。根據(jù)單片機(jī)控制板發(fā)送過(guò)來(lái)的相關(guān)字符串0、1、2、3、4、5、6、7，而預(yù)定布爾數(shù)組用二進(jìn)制分別表示001、0

74、10、100對(duì)應(yīng)燈為綠燈、紅燈、黃燈。通過(guò)運(yùn)算可以得到八種亮燈組合效果。</p><p>　　3、布爾數(shù)組或運(yùn)算后，通過(guò)布爾轉(zhuǎn)換為0、1函數(shù)，轉(zhuǎn)換為0或1數(shù)值，并作返回，為控制模擬作計(jì)算變量。</p><p>　　3.3.3家用電器控制模擬</p><p>　　LabVIEW前面板設(shè)計(jì)控制臺(tái)，如圖3-16所示，主要有三個(gè)狀態(tài)指示燈、對(duì)應(yīng)三個(gè)控制按鈕以及模式轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)。

75、</p><p>　　圖3-16 控制臺(tái)界面圖</p><p>　　相關(guān)編程如圖3-17。</p><p>　　圖3-17　家用電器控制模擬編程圖</p><p>　　通過(guò)模式轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)，把程序從收集家用電器狀態(tài)，轉(zhuǎn)換為家用電器狀態(tài)控制。</p><p>　　由家用電器狀態(tài)收集的數(shù)據(jù)分析得一個(gè)指示燈返回值，值是亮為1，暗

76、為0。指示燈按鈕遵循單擊復(fù)位為輸出“真”值，通過(guò)轉(zhuǎn)換，可得數(shù)值1。</p><p><b>　　其運(yùn)算為：</b></p><p>　　按鈕值與返回值相加，有三種答案：0、1、2。</p><p>　　所得值被2除，求余數(shù)，有兩種答案：0、1。即可滿足布爾常量。</p><p>　　按燈的排列，分別將結(jié)果乘1，乘2，乘4

77、，對(duì)應(yīng)二進(jìn)制數(shù)001、010、100。以放便數(shù)據(jù)分析處理。</p><p>　　將三個(gè)結(jié)果進(jìn)行相加，可得0、1、2、3、4、5、6、7八種數(shù)值，剛好與單片機(jī)所發(fā)送的數(shù)值相一致。與前狀態(tài)的數(shù)值運(yùn)算，得與完成相關(guān)控制模擬。</p><p>　　LabVIEW發(fā)送控制信號(hào)，即發(fā)送相關(guān)字符，作為指令，對(duì)單片機(jī)控制板進(jìn)行控制。</p><p>　　相關(guān)編程如圖3-18，<

78、;/p><p>　　圖3-18 控制模擬模塊發(fā)送程序編程圖</p><p>　　初始化計(jì)算機(jī)串口，使用串口寫函數(shù)“Serial Port White. vi”。由控制模擬可知，控制面板輸出為一數(shù)值?？梢杂脭?shù)值轉(zhuǎn)換十進(jìn)制字符，把數(shù)值轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換字符在“串口輸出字符串”顯示框顯示出來(lái)。</p><p>　　當(dāng)單片機(jī)接收字符后，把字符轉(zhuǎn)換為模擬燈信號(hào)，再把燈信號(hào)通過(guò)串行通訊，把

79、相關(guān)模擬電器狀態(tài)字符發(fā)送過(guò)來(lái)，通過(guò)串口讀函數(shù)“Serial Port Read. Vi”，接收字符，再經(jīng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)，在三個(gè)燈上狀態(tài)顯示出來(lái)。</p><p>　　利用串口函數(shù)的控制命令數(shù)據(jù)的發(fā)送，再接收電器狀態(tài)數(shù)據(jù)的接收，可以有效防止LabVIEW控制平臺(tái)模擬與家用電器狀態(tài)模擬的不一致，達(dá)到保護(hù)家用電器的作用。并且可以實(shí)時(shí)監(jiān)察家用電器的變化，即在LabVIEW控制平臺(tái)選擇控制模式的時(shí)候，家用電器狀態(tài)的變化

80、在LabVIEW上顯示出來(lái)，而沒(méi)有經(jīng)過(guò)LabVIEW平臺(tái)控制。這樣的設(shè)計(jì)使系統(tǒng)更加合理。</p><p>　　3.4　Internet控制臺(tái)設(shè)計(jì)</p><p>　　在任何地點(diǎn)，可以通過(guò)Internet登錄服務(wù)器，從而進(jìn)入家居監(jiān)控界面，從界面獲取家居相關(guān)信息，從而實(shí)施遠(yuǎn)程監(jiān)察；通過(guò)家居監(jiān)控界面的相關(guān)按鈕，改變虛擬按鈕變量，從而實(shí)施遠(yuǎn)程控制。</p><p>　　In

81、ternet網(wǎng)絡(luò)的普及化，使從何時(shí)何地上網(wǎng)成為可能，用戶通過(guò)電話線、網(wǎng)線、上網(wǎng)手機(jī)等手段可以進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控。</p><p>　　Internet登錄家居監(jiān)控界面是基于軟件平臺(tái)搭建的，因此，從網(wǎng)上登錄家居監(jiān)控界面是通過(guò)Internet登錄相關(guān)服務(wù)器，從而對(duì)軟件平臺(tái)的調(diào)用。說(shuō)到底，Internet上是提供一個(gè)超級(jí)鏈接，用戶通過(guò)Web登錄軟件平臺(tái)，從而可以遠(yuǎn)程調(diào)用軟件平臺(tái)。</p><p>　　

82、LabVIEW可以將VI程序發(fā)布到Web上，這樣用戶就可以通過(guò)瀏覽器來(lái)訪問(wèn)VI程序的前面析，甚至還可以控制遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)上VI程序的運(yùn)行。在Web上發(fā)面LabVIEW程序，首先需要打開(kāi)Web服務(wù)器并對(duì)其進(jìn)行一些必要的配置。</p><p>　　3.4.1　Web服務(wù)器配置</p><p>　　Web服務(wù)器配置選項(xiàng)位于Tools菜單下的Options...選項(xiàng)中，它分為三項(xiàng)內(nèi)容，分別為：Web服

83、務(wù)器設(shè)置、瀏覽權(quán)限設(shè)置和程序可見(jiàn)性設(shè)置。一般來(lái)說(shuō)，Web服務(wù)器的默認(rèn)配置可以滿足大部分的應(yīng)用程序需要，用用戶可以不進(jìn)行任何改動(dòng)，除了需要啟動(dòng)Web服務(wù)器。</p><p>　　3.4.1.1 Web服務(wù)器設(shè)置</p><p>　　當(dāng)在“Options”對(duì)話框中的選項(xiàng)下拉菜單中選擇“Web Server: Configuration”后，對(duì)話框如圖3-19所示。</p>&l

84、t;p>　　圖3-19　Web服務(wù)器的配置對(duì)話框</p><p>　　Web服務(wù)器設(shè)置對(duì)話框包括的內(nèi)容如下：</p><p>　　Enable Web Server：要想在Web上發(fā)布程序，必須選中此復(fù)選框，才能啟動(dòng)Web服務(wù)器。</p><p>　　Root Directory：根目錄設(shè)置文本框，必須將HTML文件存放在此根目錄中才能打開(kāi)。默認(rèn)的根目錄為：D

85、:\tools\National Instruments\LabVIEW 7.0\www.</p><p>　　HTTP Port：HTTP端口號(hào)，Web服務(wù)器使用的TCP/IP端口，默認(rèn)值為80。如果有其他的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)占用了該端口，必須取消Use default復(fù)選框，重新寫入新的端口號(hào)。</p><p>　　Timeout：超時(shí)時(shí)間，設(shè)置Web服務(wù)器的等待請(qǐng)求時(shí)間。</p>

86、<p>　　Log File：LabVIEW日志文件，用于保存Web的連接信息。默認(rèn)的日志文件為：D:\tools\National Instruments\LabVIEW 7.0\www.log。</p><p>　　完成上述設(shè)置后，單擊“OK”按鈕，啟動(dòng)Web服務(wù)器。</p><p>　　3.4.1.2 瀏覽權(quán)限設(shè)置</p><p>　　當(dāng)在：“O

87、ptions”對(duì)話框的選項(xiàng)下拉菜單中選擇“Web Server：Browser Access”后，對(duì)話框如圖3-20所示。</p><p>　　圖3-20　瀏覽權(quán)限設(shè)置對(duì)話框</p><p>　　瀏覽權(quán)限設(shè)置對(duì)話框包括的內(nèi)容如下：</p><p>　　Browse Access List：瀏覽器訪問(wèn)列表，列出所有的計(jì)算機(jī)IP地址或計(jì)算機(jī)名稱，可以單擊“Add”按鈕來(lái)

88、添加表中項(xiàng)目或者單擊“Remove”按鈕來(lái)刪除表中項(xiàng)目。用戶也可以輸入一個(gè)“*”來(lái)代表網(wǎng)絡(luò)中所有的計(jì)算機(jī)。</p><p>　　Allow Viewing and Controlling：允許查看和控制，設(shè)置了這種權(quán)限的程序，可以在瀏覽器中對(duì)它進(jìn)行查看，并且可以控制它的運(yùn)行。選中后會(huì)在項(xiàng)目面添加兩個(gè)綠色的勾號(hào)。如果想要控制遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)上的VI程序的運(yùn)行，必須選中此項(xiàng)。</p><p>　　A

89、llow Viewing：允許查看，設(shè)置了這種權(quán)限的程序，只能在瀏覽器中對(duì)它進(jìn)行查看。選中后會(huì)在項(xiàng)目前面添加一個(gè)“綠色勾號(hào)”。</p><p>　　Deny Access：拒絕訪問(wèn)。選中后會(huì)中項(xiàng)目前面添加一個(gè)“紅色叉號(hào)”。</p><p>　　3.4.1.3 可見(jiàn)性設(shè)置</p><p>　　當(dāng)在“Options”對(duì)話框中的選項(xiàng)下拉菜單中選擇“Web Server:

90、 Visible VIs”，對(duì)話框如圖3-21所示。</p><p>　　圖3-21　程序可見(jiàn)性設(shè)置對(duì)話框</p><p>　　程序可見(jiàn)性設(shè)置對(duì)話框包括的內(nèi)容如下：</p><p>　　Visible VIs：可見(jiàn)程序的列表，可以列出所有在打開(kāi)的Web服務(wù)器的程序名稱。用戶可以單擊“Add”按鈕來(lái)添加項(xiàng)目，或者單擊“Remove”按鈕來(lái)刪除表中項(xiàng)目。如果在表右側(cè)的文

91、本框內(nèi)輸入“*”，則列出內(nèi)存中所有的VI程序。</p><p>　　Allow Access：允許訪問(wèn)，選中后，會(huì)在表中項(xiàng)目的前面添加一個(gè)“綠色勾號(hào)”，沒(méi)有選中則添加一個(gè)“紅色叉號(hào)”。</p><p>　　3.4.2　在Web上發(fā)布VI程序的前面板</p><p>　　在Web上發(fā)布VI程序的前面板，首先要打開(kāi)Web服務(wù)器，然后就可以通過(guò)瀏覽器訪問(wèn)Web服務(wù)器上所打

92、開(kāi)的程序。</p><p>　　3.4.3　在Web上發(fā)布VI程序的HTML文檔</p><p>　　LabVIEW提供了不僅可以在Web訪問(wèn)程序的前面板，還可以將程序保存為HTML（Hypertext Markup Language，超文本鏈接標(biāo)識(shí)語(yǔ)言）文檔。</p><p>　　用戶可以為HTML文檔添加一些文本說(shuō)明信息，只要按照格式在Web瀏覽器中填寫URL值

93、，就可以查看保存的網(wǎng)頁(yè)。如果發(fā)布的程序不在計(jì)算機(jī)內(nèi)存中，則Web網(wǎng)面中只有文本說(shuō)明信息，顯示前面板的位置會(huì)出現(xiàn)“Requested VI in not loaded into memory on the server computer”字樣。</p><p>　　3.4.3.1 Web發(fā)布網(wǎng)頁(yè)配置</p><p>　　打開(kāi)基于LabVIEW網(wǎng)上家居控制平臺(tái).vi程序，在Tools菜單中執(zhí)行

94、“Web Publishing Tool...”命令，彈出如圖3-22所示對(duì)話框。</p><p>　　圖3-22　Web發(fā)布網(wǎng)頁(yè)配置對(duì)話框</p><p>　　Web發(fā)布網(wǎng)頁(yè)配置對(duì)話框包括的內(nèi)容如下：</p><p>　　Document Title：文檔標(biāo)題，出現(xiàn)在網(wǎng)頁(yè)的上方。</p><p>　　Text1：文本頭，出現(xiàn)在前面板上方的說(shuō)

95、明信息。</p><p>　　Text2：文本尾，出現(xiàn)在前面板下方的說(shuō)明信息。</p><p>　　VI Name：程序名稱，給出進(jìn)行發(fā)布的程序名稱，程序必須在于計(jì)算機(jī)的內(nèi)存當(dāng)中。</p><p>　　Viewing Options：Web網(wǎng)頁(yè)的瀏覽方式選擇，包括三種瀏覽方式。如下所示。</p><p>　　Embedded：嵌入方式，網(wǎng)頁(yè)中

96、的圖像前面板隨著程序同步刷新，當(dāng)程序退出后，網(wǎng)頁(yè)中的前面板也隨之消失。</p><p>　　Snapshot：靜態(tài)圖像方式，網(wǎng)頁(yè)中程序的前面板圖像是靜態(tài)的。</p><p>　　Monitor：動(dòng)態(tài)圖像方式。網(wǎng)頁(yè)中程序的前面板圖像不斷進(jìn)行刷新，也可以說(shuō)是不斷進(jìn)行刷新的靜態(tài)圖像方式。</p><p>　　Start Web Server：?jiǎn)?dòng)Web服務(wù)器，如果在“We

97、b Server：Configuration” Web服務(wù)器設(shè)置對(duì)話框中沒(méi)有選中“Enable Web Server”復(fù)選框，則可以單擊此按鈕來(lái)啟動(dòng)Web服務(wù)器。</p><p>　　Preview in Browser：在瀏覽中對(duì)程序HTML文檔進(jìn)行瀏覽。</p><p>　　Save to Disk：用戶單擊該按鈕后，就可以保存HTML文檔，系統(tǒng)默認(rèn)的保存路徑就是Web服務(wù)器設(shè)置對(duì)話框

98、中的Root Directory內(nèi)設(shè)置的目錄。默認(rèn)的文件名是程序名，文件名稱可以改動(dòng)，需要注意的就是必須將文件保存在默認(rèn)的根目錄內(nèi)。</p><p>　　在選擇保存程序HTML文檔之后，會(huì)彈出一個(gè)顯示瀏覽網(wǎng)頁(yè)的URL的對(duì)話框，如圖3-23所示，其中“E5CB81DCDD954D7”是本地算機(jī)的名稱。</p><p>　　圖3-23　程序HTML文檔URL</p><p&

99、gt;　　3.4.3.2 瀏覽程序HTML文檔</p><p>　　當(dāng)完成對(duì)程序HTML文檔的配置后，可以單擊Done按鈕關(guān)閉Web發(fā)布網(wǎng)頁(yè)配置對(duì)話框。這里就可以在Web瀏覽器中對(duì)HTML網(wǎng)頁(yè)進(jìn)行訪問(wèn)。</p><p>　　首先打開(kāi)Web瀏覽器，在鏈接地址欄中輸入：</p><p>　　http://E5CB81DCDD954D7.mshome.net/LabVI

100、EW.htm，就可以在瀏覽在內(nèi)存中的VI程序HTML文檔，如圖3-24</p><p>　　圖3-24　在Web網(wǎng)頁(yè)上瀏覽基于LabVIEW網(wǎng)上家居控制平臺(tái)程序</p><p>　　3.4.3.3 在HTML網(wǎng)頁(yè)中對(duì)程序進(jìn)行控制</p><p>　　如果要相在HTML網(wǎng)頁(yè)中對(duì)程序進(jìn)行控制，必須先要在“Web Server：Browser Access”（瀏覽權(quán)限設(shè)

101、置）對(duì)話框中選中“Allow Viewing and Controlling”選項(xiàng)，它允許在外部Web瀏覽器中對(duì)程序進(jìn)行查看和控制。</p><p>　　在發(fā)面的VI程序LabVIEW.vi的前面板或流程圖的左下角有一個(gè)顯示字樣為“1　Viewers”的隱藏菜單，當(dāng)用戶單擊它后，會(huì)彈出如圖3-25所示的選擇菜單，它包含以下3個(gè)選項(xiàng)命令：</p><p>　　圖3-25 HTML網(wǎng)頁(yè)中的1

102、Viewers菜單</p><p>　　Lock Control：服務(wù)器端程序控件鎖定，禁止對(duì)發(fā)布源程序的控制。</p><p>　　Switch Controller：在服務(wù)器端程序與Web瀏覽器之間交換對(duì)控件的控制權(quán)。</p><p>　　Show Last Message：顯示最后的提示信息。</p><p>　　同樣，在瀏覽程序的網(wǎng)頁(yè)

103、的左下角也有一個(gè)“＜V＞Server：localhost”隱藏菜單，如圖3-26所示，它包含以下5個(gè)選項(xiàng)命令：</p><p>　　Request Control of VI：請(qǐng)求對(duì)發(fā)布的遠(yuǎn)端程序進(jìn)行控制。</p><p>　　Release Control of VI：釋放對(duì)遠(yuǎn)端程序的控制權(quán)。</p><p>　　Show Last Message：顯示最后的提示

104、信息。</p><p>　　Show Control Time Remaining：顯示剩余的控制時(shí)間。</p><p>　　Close Panel：關(guān)閉程序的前面板。</p><p>　　圖3-26　瀏覽程序的網(wǎng)頁(yè)“<V>Server:localhost”菜單</p><p>　　當(dāng)在Web瀏覽器的下方執(zhí)行“Request Co

105、ntrol of VI”命令項(xiàng)后，就可以對(duì)VI程序LabVIEW.vi進(jìn)行控制。當(dāng)在網(wǎng)頁(yè)中單擊連續(xù)運(yùn)行按鈕運(yùn)行程序，就像在LabVIEW服務(wù)器端運(yùn)行程序一樣。當(dāng)Web瀏覽器獲得對(duì)程序的控制權(quán)之后，遠(yuǎn)端服務(wù)器反而不能控制程序的運(yùn)行。</p><p>　　3.4　單片機(jī)控制板設(shè)計(jì)</p><p>　　硬件主要是以單片機(jī)為核心，相系通訊芯片制作出PCB控制板。</p><p&

106、gt;　　單片機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)控制板中信號(hào)燈的控制，信號(hào)燈作為家居電器的模擬。單片機(jī)把模擬信號(hào)與數(shù)字信號(hào)互換，可以更好地與PC機(jī)相聯(lián)，達(dá)到數(shù)模的成功轉(zhuǎn)換，達(dá)到監(jiān)察、控制的目的。</p><p>　　串口通過(guò)通訊芯片，把數(shù)據(jù)發(fā)送到單片機(jī)，單片機(jī)作數(shù)據(jù)的分析，把數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)，再在信號(hào)燈上顯示出來(lái)，達(dá)到PC機(jī)對(duì)家居的控制。</p><p>　　單片機(jī)把信號(hào)燈的模擬信號(hào)，作分析并轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，

107、再通過(guò)串口發(fā)送到PC機(jī)上，實(shí)現(xiàn)PC機(jī)對(duì)家居的監(jiān)察。</p><p>　　單片機(jī)控制板要實(shí)現(xiàn)的功能就是可以鍵控3個(gè)指示燈，利用串口與PC機(jī)進(jìn)行通訊，發(fā)送單片機(jī)3個(gè)指示燈的狀態(tài)，并且接收PC機(jī)發(fā)送過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)，根據(jù)數(shù)據(jù)再改變指示燈的狀態(tài)。</p><p>　　單片機(jī)類型：AT89S51，相關(guān)連線如圖3-27</p><p>　　使用10.592M晶振與兩個(gè)30P電容組成振

108、蕩電路，P2.0到P2.2共3腳連接接地按鈕，進(jìn)行低電平觸發(fā)。P2.5到P2.7共3腳連接三個(gè)指示燈，模擬家用電器使用狀態(tài)。9腳SET與22u極性電容，高電平按鈕和10K電阻組成復(fù)位電路。</p><p>　　使用RS－232C標(biāo)準(zhǔn)芯片MAX232作為重要通訊器件，圖3-28，為其外圍電路及其連線。</p><p>　　電路還有使用RS－232C標(biāo)準(zhǔn)，9芯串口接線器，USB作為電路電源，外

109、加一個(gè)LED燈與1K電阻組成電源指示燈。</p><p><b>　　3.4　本章小結(jié)</b></p><p>　　本章首先介紹了基于LabVIEW的網(wǎng)上家居控制平臺(tái)的工作原理、系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)的功能，隨后介紹了LabVIEW編程的一些特點(diǎn)，再分別講述了LabVIEW控制臺(tái)的設(shè)計(jì)、Internet控制平臺(tái)的設(shè)計(jì)、單片機(jī)控制板的設(shè)計(jì)等各部分的具體內(nèi)容。</p>

110、<p><b>　　第4章　單片機(jī)編程</b></p><p>　　4.1　單片機(jī)程序的流程圖</p><p>　　單片機(jī)部分采用C語(yǔ)言編程，由主函數(shù)模塊實(shí)現(xiàn)全部功能，其中調(diào)用了多個(gè)子程序模塊，包括：定時(shí)器中斷程序模塊，讀燈子程序模塊，發(fā)送子程序模塊，串口中斷程序模塊，PC控?zé)糇映绦蚰K，手控?zé)糇映绦蚰K等。流程圖如下圖所示。</p><

111、p>　　從主函數(shù)模塊開(kāi)始，定義變量receive_flag=1，send_flag=1為子程序服務(wù)，調(diào)用定時(shí)器中斷程序，開(kāi)定時(shí)器。初始化定時(shí)器，設(shè)置定時(shí)器1作9600波特率發(fā)生器，定時(shí)器0作10ms計(jì)時(shí)滿中斷。開(kāi)串口中斷。循環(huán)調(diào)用手動(dòng)控?zé)糇映绦颍袛郼ontrol_led是否為1，“是”即調(diào)用PC控?zé)糇映绦?，“否”再循環(huán)運(yùn)行（如圖4-1）。</p><p>　　手動(dòng)控?zé)糇映绦颍ㄈ鐖D4-2），先是判斷P2.0

112、是否為0，“是”則調(diào)用延時(shí)子程序，再判斷P2.0是否為0，“是”，就把LED燈1狀態(tài)取反。這里主要是判斷按鈕是否按下，按下后，就把相應(yīng)的燈狀態(tài)改變。先判斷P2.0，對(duì)應(yīng)按鈕是否按下，如“否”，再判斷P2.1，P2.0，這樣來(lái)實(shí)現(xiàn)手動(dòng)按鈕控?zé)舻墓δ堋?lt;/p><p>　　當(dāng)計(jì)時(shí)器計(jì)滿時(shí)，程序進(jìn)入計(jì)時(shí)器中斷子程序模塊，先關(guān)串口中斷，T0重置新值，定義變量zdyi加1，比較是否為5，不為5返回并等待下次中斷，如“是”就