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基于CAN现场总线技术和Web Service的家庭智能化控制系统的设计与实现

作　者: 韩冬
导　师: 陈雷霆; 魏茂安
学　校: 电子科技大学
专　业: 软件工程
关键词: 智能家居嵌入式操作系统 μC/OS-Ⅱ CAN总线 TCP/IP
分类号: TP273.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 6次
引　用: 0次
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内容摘要

智能化家居网络系统结合了计算机技术、通信技术、控制理论技术，采用了先进的管理软件，对整个家居的信息通信、安全规范、报警集中于一个平台上进行管理。该文章以实际的科研项目为背景，提出了基于CAN总线技术与Webserver技术的智能家居监控系统设计方案。首先对CAN总线技术进行了深入的介绍，同时结合了家居智能化的具体应用背景，完成了基于STM32处理器的智能化家居控制器的硬件设计。系统以智能控制器STM32为核心，实现了CAN总线组成的家电控制局域网和互联网的结合，达到家电的集中管理与远程监控的目的。然后，根据系统的任务分析，完成了操作系统μC/OS-Ⅱ在STM32处理器上的移植以及CAN通信软件设计、远程监控界面的设计和其它功能模块软件设计等内容。最后，对系统的各个模块进行测试与验证，并通过连接温度传感器DS18B20对系统整体进行测试。测试结果表明，系统达到了预期的性能指标。该系统为用户提供了一种更加安全、舒适、方便、快捷和开放的智能化、信息化的生活空间。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-7
目录  7-9
第一章绪论  9-15
  1.1 课题的研究背景  9-12
    1.1.1 智能家居的发展与现状  9-11
    1.1.2 智能家居体系结构  11-12
    1.1.3 CAN 总线在工业领域中的应用  12
  1.2 课题研究的目的与意义  12-13
  1.3 课题研究的主要内容  13
  1.4 论文篇章结构  13-14
  1.5 本章小结  14-15
第二章 CAN 总线技术的应用  15-24
  2.1 现场总线技术及其发展  15-16
    2.1.1 现场总线技术特点  15
    2.1.2 现场总线的优点  15-16
    2.1.3 现场总线的分类  16
  2.2 控制局域网总线  16-23
    2.2.1 CAN 总线的特点  17-18
    2.2.2 CAN 总线的分层结构和基本网络结构  18-19
    2.2.3 CAN 总线的报文及其帧格式  19-23
  2.3 本章小结  23-24
第三章系统智能节点设计与实现  24-36
  3.1 系统总体方案设计  24-25
  3.2 智能节点的硬件设计  25-28
    3.2.1 硬件设计原理图  26-27
    3.2.2 主要芯片的结构与功能  27-28
  3.3 智能节点的软件设计与实现  28-35
    3.3.1 智能节点的初始化  29-31
    3.3.2 CAN 总线基本的通信程序  31-35
  3.4 本章小结  35-36
第四章智能控制器的设计与实现  36-50
  4.1 智能控制器的硬件设计  36-39
    4.1.1 STM32 芯片介绍  37-38
    4.1.2 外围电路接口  38-39
  4.2 ΜC/OS-Ⅱ 在 STM32 上的移植  39-45
    4.2.1 嵌入式操作系统 μC/OS-Ⅱ  39-41
    4.2.2 μC/OS-Ⅱ 在 STM32 上的移植  41-45
  4.3 设备驱动程序实现  45-49
    4.3.1 ENC28J60 驱动程序在μC/OS-Ⅱ 下的实现  45-47
    4.3.2 CAN 控制器的驱动程序实现  47-49
  4.4 本章小结  49-50
第五章应用程序实现  50-60
  5.1 CAN 通信  52-56
  5.2 报警模块设计  56-57
  5.3 远程监控设计  57-59
  5.4 本章小结  59-60
第六章系统测试及结果分析  60-66
  6.1 模块测试  60-61
  6.2 系统的整体测试  61-66
第七章总结与展望  66-68
致谢  68-69
参考文献  69-71

基于CAN现场总线技术和Web Service的家庭智能化控制系统的设计与实现

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