基于Web和Android的智能家居控制系统的设计与实现

摘要

随着社会的进步，人们开始追求智能、便捷、舒适、安全的生活方式，智能家居的广泛运用是人们追求生活品质的体现。家电设备日新月异，新生产的家用电器已经可以接入网络，但是大量传统电器的控制方式主要还是通过红外遥控器一对一的进行控制。为了解决老、旧家电入网控制，使家电设备控制更加灵活、方便，论文运用无线通信、互联网和手机应用程序等技术，设计了基于互联网的远程管理和基于Android手机控制的两种家用电器控制系统，可以有效的自主学习、存储和发送红外遥控信号，具有低成本、低功耗、性能稳定，功能强大等优点，实现了老、旧家电的远程控制与网络化管理。论文的主要工作如下:
　　1.论文根据智能家居控制系统需求进行分析，针对现有老、旧家电的控制方式，提出了系统总体设计方案，确定了控制系统的总体框架和结构。通过对系统控制流程和信息流的分析，完成了系统功能划分和各个子系统的详细功能分析，以及系统的可行性分析。
　　2.设计了一个自学习型智能红外遥控硬件系统，包括了控制器、无线通信、红外接收/发送、数据存储等功能电路。通过对红外编码的分析，实现了对未知的红外遥控命令的解码、学习和存储，以及基于WI-FI无线通信的信息传输等软件功能，完成了自学习红外智能硬件系统与手机和Web端的通信测试。
　　3.运用C语言、ASP.NET和EXT.NET等编程技术开发了基于Web端的家居设备管理系统，家居设备管理系统登录、导航、用户信息管理、自学习红外智能硬件系统的IP地址配置、家居设备信息管理、被控设备状态监控等功能的开发;以Android为开发平台，运用JAVA和SQLite数据库等技术完成了手机APP控制端的应用程序开发。
　　论文对设计的系统进行了自学习、指令还原、稳定性方面的实验测试，Web(网页)管理系统登录、导航、控制、监控等方面的运行测试;以及手机端应用程序的测试。通过对两种控制方式的功能测试，证明了系统的操作性、扩展性、稳定性以及可靠性等方面均达到预期设计要求。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 研究背景

1．1．1 课题来源

1．1．2 研究意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 国外研究现状

1．2．2 国内研究现状

1．3 本文研究目的

1．4 章节安排

1．5 本章小结

第二章 系统的总体分析与设计

2．1 系统总体功能的需求分析

2．1．1 系统的控制方案设计

2．1．2 系统的控制流程设计

2．2 自学习型红外智能硬件控制系统的需求分析

2．3 自学习型红外智能硬件控制系统控制方式的设计

2．4 Web(网页)控制方式的需求分析

2．5 Web(网页)控制方式工作流程的设计

2．6 手机控制方式的需求分析

2．7 手机控制方式的工作流程的设计

2．8 本章小结

第三章 自学习型红外智能硬件控制系统的设计与实现

3．1 自学习型红外智能控制系统的工作原理

3．1．2 红外信号传输协议

3．2 自学习红外智能控制系统无线通信技术的设计

3．3 自学习红外智能控制系统硬件模块的设计与实现

3．3．1 主芯片的设计

3．3．2 WI-FI通信模块的设计

3．3．3 存储模块的设计

3．3．4 红外接收、发射电路的设计

3．3．5 USB转串口模块的设计

3．4 自学习型红外智能控制系统的程序设计

3．4．1 WI-FI通讯的程序设计

3．4．2 红外学习、接收功能的程序设计

3．4．3 红外发射电路的程序设计

3．5 自学习型红外智能硬件控制系统的实物实现

3．6 本章小结

第四章 Web(网页)管理系统的设计

4．1 通信协议的设计

4．2 数据库结构的设计

4．3 数据库表的设计

4．4 系统各功能界面的设计

4．4．1 登录界面的设计

4．4．2 导航界面的设计

4．4．3 用户信息管理界面的设计

4．4．4 IP地址配置界面的设计

4．4．5 设备信息管理界面的设计

4．4．6 被控设备状态监控界面的设计

4．5 自学习红外智能硬件控制系统和Web服务器的通信测试

4．6 本章小结

第五章 手机应用的设计

5．1 手机控制方式的设计

5．2 开发APP所需的技术

5．2．1 简介Android的架构

5．2．2 通信协议的设计

5．2．3 Android系统与WI-FI模块之间的通信工作流程设计

5．3 Android手机APP功能的设计

5．3．1 登录界面的设计

5．3．2 IP地址配置界面的设计

5．3．3 选控设备管理界面的设计

5．3．4 设备信息管理界面的设计

5．4 Android系统与WI-FI模块之间的通信测试

5．5 本章小结

第六章 系统的运行测试与分析

6．1 自学习型红外智能硬件控制系统的测试

6．1．1 自学习型红外智能硬件控制系统的学习功能测试

6．1．2 自学习型红外智能硬件控制系统的还原性测试

6．1．3 自学习型红外智能硬件控制系统的稳定性测试

6．2 Web(网页浏览器)控制方式管理系统的运行测试

6．3 手机APP控制方式的运行测试

6．4 本章小结

第七章 总结与展望

7．1 总结

7．2 下一步工作设想

参考文献

致谢

攻读学位期间发表的学术论文