论文总字数：23647字

摘 要

21世纪人类迈入了信息时代，互联网技术在建筑上的应用极大的提高了人们的生活质量，智能家居也成为人们关注的热点，智能家居无线网络化是今后发展的必然趋势。

本文从智能家居推广的角度出发，旨在设计出一套低成本、高效率的无线通讯系统并实现。

本系统使用单片机集中室内各种传感器，通过对单片机编程来实现传感器数据采集的控制，然后在单片机上扩展WIFI无线传输模块，将数据通过无线方式发送出去；家中各室内的单片机及PC通过AP模块连接，组成一个网络；编写Socket服务器端监听程序来接收WIFI模块发送过来的数据，然后连接后台数据库，将数据写入数据库，后台对数据分析后发出相应的控制信号，自动控制家中设备。

关键字：智能家居 WIFI 单片机 Socket 自动控制

Research and design of network communications systems - Smart Home

Abstract

Entered the 21st century information age, the Internet technology in architectural greatly improves the quality of life, smart home has become the focus of attention, smart home wireless network is the inevitable trend of future development.

From the perspective of promoting smart home aims to design a low-cost, high-efficiency wireless communication system and to achieve.

The system uses a variety of sensors interior focused by Single Chip Microcomputer, through the Single Chip Microcomputer programming to achieve controlling sensor data acquisition and expansion WIFI wireless transmission module on the Single Chip Microcomputer, the data is sent wirelessly; each Single Chip Microcomputer in the room and PC connected through the AP module to form a network; prepared Socket server listener to receive data sent over WIFI module, then connect back-end database, the data is written to the database, the corresponding control signal is sent back to the data analysis, automatic control of home devices.

Key Words: Smart home; WIFI; Single Chip Microcomputer; Socket; Automatic control

目录

摘 要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1 项目研究背景及意义 1

1.2 国内外研究及发展现状 2

1.3 论文结构 2

1.4 本章小结 3

第二章 系统硬件解决方案 4

2.1 传感器 4

2.1.1 温湿度传感器 4

2.1.2 烟雾传感器 7

2.1.3 CO传感器 7

2.1.4 光敏传感器 7

2.2 STC89C51RC单片机 8

2.3 Wifi模块 9

2.3.1 HLK-RM04介绍 9

2.3.2 HLK-RM04功能模式 9

2.3.3 串口与网络数据的转换 12

2.3.4 数据传输原理 13

2.4 智能插排 14

2.5 本章小结 15

第三章 系统软件部分的设计与实现 16

3.1 单片机编程 16

3.2 Socket通信 19

3.2.1 Socket概述 19

3.2.2 TCP协议 21

3.2.3 端口介绍 22

3.2.6 Socket监听程序的实现 22

3.3 系统数据库的设计 23

3.3.1 MYSQL简介 23

3.3.2 数据库表的具体设计 24

3.3.3 数据库环境的搭建与操作 24

3.3.4 数据库连接的实现 25

3.4 本章小结 28

第四章 系统整体集成及运行调试 29

4.1 单片机的连接调试 29

4.1.1 硬件的连接 29

4.1.2 单片机程序编写 29

4.1.3 单片机程序烧写及测试 30

4.2 无线传输模块配置与测试 31

4.2.1 AP模块配置与测试 31

4.2.2　CLIENT模块配置与调试 33

4.3 数据接收及写入调试 35

4.4 智能插排模块的配置 36

4.5 整体运行测试 37

4.6 本章小结 38

第五章 总结与展望 39

参考文献 40

致谢 42

第一章 绪论

1.1 项目研究背景及意义

21世纪信息时代的到来，人类借助于互联网，能够随时随地关注了解自己感兴趣的事物，各个领域都走向了信息化的道路，人们把地球叫做“地球村”一点儿也不为过；与此同时，人类的居住条件从原来的“以天为被地为席”发展到后来舒适的大房子，科技的进步让人类对居住环境的要求不断增加，但是不管什么时候，人类都希望自己能实时了解自己所处的环境的变化，并希望能够对其控制，希望通过科技让自己的生活更加方便舒适。基于此，人们掀起了探索智能家居的热潮。

智能家居是物联网的主要应用之一，它是以家庭住所为平台，同时具有建筑、网络通信、家电信息化、设备自动化的特点，将各种家用设施进行集中的管理和控制，从而营造舒适、安全、环保、高效、便利的居住环境。智能家居主要是利用网络技术、综合布线技术等，通过一个总的信息管理平台将与家居生活有关的各种子系统进行有机结合的一个系统。

但是，智能家居系统拥有丰富的内容和功能，系统配置要求也比较高。智能家居系统包括智能照明、智能门锁、电动窗帘、智能家电控制、煤气泄露探测、消防报警、网络通讯、视频点播等很多子系统，这样丰富的系统设备和维护成本比较高，普通家庭根本无法承担，因而智能家居系统成为有钱人讨论的话题；当然，现在各大智能家居厂商也正在不断推出更为先进的产品和成熟的解决方案，努力做到成本最小化和功能最大化，然而，目前各种智能家居体系和产品之间缺乏严格的标准和比较通用的接口，这对智能家居商业化普及来说是一个巨大的绊脚石。怎样设计出一套简便高效、成本低、可扩展性好的智能家居系统，对于智能家居在实际应用中的推广具有很大的推动力和借鉴意义。

因此，本文在了解一些智能家居解决方案的基础上，自己设计了一套智能家居网络通讯系统，希望能对智能家居的发展提供一定的参考价值。

1.2 国内外研究及发展现状

对智能家居的研究国外的起步较早，因而对智能家居的通讯系统的研究方面也比较成熟。为了实现对家用设备进行管理、控制和监视，20世纪80年代末出现了总线技术，这在美国被称之为smart home。1979年，美国提出了家庭总线的概念，这是一种将控制信息用电力等电气设备的传输介质运载来实现对家电设备的智能控制，X-10就是运用了此类技术，在智能家居20几年的发展历程中，X-10技术是最耀眼的明星。到目前为止，在美国已经有很多大公司生产、销售X-10产品。此外，美国的CEBUS（Consumer Electronic Bus）、LONWORKS、欧洲的EIB（European Installation Bus）、日本的HBS（Home BusSystem）都很有名。

请支付后下载全文，论文总字数：23647字