EIB家庭网络系统的研究及总线模块开发

摘要

随着计算机技术、通讯技术、网络技术的快速发展，家庭楼宇自动化正逐步进入日常生活。在该领域内，国际上家庭网络应用比较成熟，由于历史和经济原因家庭没有一个统一的标准，几十种主流协议各有优势，进行着激烈的竞争。我国的家庭网络研究业已起步，家庭网络标准初具雏形。 本文以家庭网络广阔的市场需求为基础，以欧洲最主要的家庭网络协议-欧洲安装总线(EIB，EuropeanInstallationBus)为研究对象。在深入研究EIB协议的基础上，成功开发了双值输入传感器，并进行了调光模块和开关模块的设计，完善了EIB网络设备的开发流程和规范，为EIB在中国的发展打下了良好的基础。 全文共分为六章：第一章介绍了家庭楼宇自动化的发展概况，并对于目前国际上最主要的几种智能家居协议——Cebus,BACnet,Zigbee,E家佳等进行了简介。 第二章详细研究了EIB网络拓扑、总线设备及总线协议规范，并对对EIB协议的发展进行了跟踪研究，介绍了从EIB到KNX的演进过程，并对KNX协议的特点进行了分析。 第三章介绍了基于Siemens公司的EIB总线通信芯片BCU1的双值输入设备的设计开发过程。 第四章介绍了基于Siemens公司的EIB总线通信芯片BCU1的调光模块的软硬件设计，包括PFC的实现及利用PWM实现A/D转换的分析。 第五章探讨了基于Siemens公司的EIB总线通信芯片BCU1的开关模块的软硬件设计。 第六章总结了整个EIB家庭网络研究开发过程，提出了未来EIB研发的计划和方向。

目录

文摘

英文文摘

第一章智能家居协议介绍

1.1智能家居主流协议介绍

1.1.1 CEBus协议

1.1.2 BACnet协议

1.1.3 EI B

1.1.4 ECHONET协议

1.1.5 Zigbee智能家居无线网络系统

1.1.6 E家佳

1.1.7其它协议

1.2本章小结

第二章EIB及KNX协议

2.1 EI B协议

2.1.1 EIB网络拓扑

2.1.2 EI B的总线设备

2.1.3 EI B总线协议

2.2 KNX协议

2.2.1 KNX协议模型

2.2.2 KNX的配置模式

2.3本章小结

第三章基于EI B总线的双值输入模块的开发

3.1双值输入应用背景

3.2双值输入模块的硬件设计

3.2.1双值输入AM设计

3.2.2 BCU硬件设计

3.3双值输入软件设计

3.3.1编程工具

3.3.2系统函数调用

3.3.3程序流程

3.4模块调试

3.5本章小结

第四章基于EI B总线的调光模块的开发

4.1调光模块的工作流程

4.2调光执行模块

4.2.1 SG3524的工作原理

4.2.2 PFC硬件电路的实现

4.2.3控制器参数的选择

4.3调光驱动模块

4.3.1调光驱动的设计

4.3.2原理分析

4.3.3误差分析

4.3.4硬件设计

4.3.5 MC68HC05的资源分配

4.4驱动模块的软件设计

4.5本章小结

第五章基于EI B的开关模块的开发

5.1开关模块的使用背景

5.2开关模块的硬件设计

5.2.1物理外部接口(PEI)

5.2.2AM的硬件电路

5.3开关模块的软件设计

5.4程序的调试与下载

5.5本章小结

第六章总结与展望

6.1总结

6.2展望

附录1参考文献

附录2发表论文以及参与项目

附录3部分应用程序源代码

致谢