1、1前 言随着经济的发展和社会的进步，人民对物质生活与精神生活的要求也逐日高涨，对生产、生活场所的条件越来越要求方便、舒适、高效、安全以及环保节能，这些需求极大地促进了智能家居的应用。智能家居这个概念的形成并引入国内不过十来年的时间，但已在国内兴起持续的浪潮，它的应用范围包括了各个行业。智能家居是以住宅为平台，兼备建筑设备、网络通信、信息家电和设备自动化，集系统、结构、服务、管理为一体的高效、舒适、安全、便利、环保的居住环境。智能家居也可以定义为一个过程或者一个系统，即利用先进的计算机技术、网络通信技术和综合布线技术，将与家居生活有关的各种子系统有机地结合在一起，通过统筹管理，让家具生活更加舒适
2、、安全、有效。与普通家居相比，智能家居不仅具有传统的居住功能，提供舒适、安全、高品位且谊人的家庭生活空间，而且还由原来的被动静止结构转变为具有能动智慧的工具，提供全方位的信息交换功能，帮助家庭与外部保持信息交流畅通，优化人们的生活方式，帮助人们有效地安排时间，增强家居生活的安全性，甚至为各种能源费用节省资金。本次设计主要设计智能家居中的智能车库，第一章介绍了智能建筑的发展情况。第二章大概的介绍了智能建筑的部分功能，也阐述了智能家居与智能建筑的关系。第三章重点讲述了本次设计的主题：智能车库的设计。第四章通过PLC 实现了对整个智能车库的控制。全文由王文清编写，万周老师详细审阅，并提出了很好的建议
3、。尽管如此，由于编者水平有限和时间仓促，难免有不足之处，欢迎老师、同学批评指正。2目 录摘要-1Abstract-2第一章分析当前智能建筑的发展情况-31.1 智能建筑-31.2 智能家居-5第二章 分析当前智能建筑的部分功能-92.1 智能建筑的基本功能-92.2 BA 系统在智能建筑中的应用-102.3 嵌入式系统在智能家居中的应用-13第三章 智能车库的设计-203.1 设计目标-203.2 智能车库门-203.3 智能车库内检测系统的重要作用-243.4 车辆移动装置与轮胎压力检测-283.5 车辆的温度检测-333.6 库内恒温系统-383.7 库内报警装置-39第四章 PLC 控制
4、-424.1 PLC 在车库中的应用-424.2 PLC 实现控制-43第五章 总结与体会-475.1 毕业设计小结-475.2 毕业设计体会-473摘要智能车库是智能家居中不可缺少的一个部分，它是现代智能家居中的一个缩影，它可以智能化的帮助人们完成取车、收车的过程，并且精确的检测车的各方面参数，使得人和车的安全得到了很大的保证。本次设计中主要亮点为对车辆的检测维护，所有的动作通过目前使用最广泛的 PLC 来控制，提高了控制效率。此外论文还介绍了智能建筑的一些功能。关键词：智能建筑, 智能家居，PLC ,智能车库4AbstractThe intelligent garage is a sect
5、ion that should not be short of in the intelligent stay idle at home, it is the miniature in the contemporary intelligent stay idle at home, it can help people complete putting and getting the vehicle intelligent, and examine various sides parameters of bus exact, causes that man and bus security ob
6、tains the very great guaranty. Examining and protecting vehicle is chiefly shines in this design , all the movement is under the control of the most wide-ranging PLC , lifts the control effectiveness .Moreover , intellect structure some functions is still introduced in the thesis.Keyword: Intellect
7、Structure , The Intelligent Stay Idle At Home, PLC, Intelligent Garage 5第一章 分析当前智能建筑的发展情况1.1 智能建筑20 世纪 80 年代，一个新的名词“智能建筑”在建筑界诞生。智能建筑（Intelligent Buildings）的概念是美国人最早提出的。1984 年 1 月美国CONNETICUT 洲 HARTFORD 市，建成了世界上第一座智能大厦-City Place Building。该大楼采用计算机技术对楼内的空调、供水、防盗、防火、及供配电系统等进行自动化综合管理，并为大楼的用户提供语言、文字、数据等各
8、类信息服务，使客户真正感受到了舒服、方便和安全。随后日本、德国、英国、法国等西方国家的智能建筑相继发展。我国智能建筑的建设起使于 1990 年，随着国民经济的发展和科学技术的进步，人们对建筑的功能要求越来越高，尤其是随着国民经济信息化的发展和互联网技术的应用，社会经济的各个环节都受益于信息网络，智能建筑作为信息高速公路上的一个节点，90 年代中后期在我国形成建设高潮。互联网络技术的发展和应用在改变人们工作、商务模式的同时，也改变着人们居家生活的模式，从而推动智能建筑技术的应用从商务办公大楼发展到住宅小区，智能化住宅小区和智能大厦同属于智能建筑。目前，国内已建与在建的楼宇中，带有“智能建筑”色彩
9、的有数千幢，仅上海就有 400 幢。这些工程在智能化设备上的费用一般占总投资的 4%8%。从智能建筑物用户分布的行业来看，目前主要用于金融、行政机构、商业、公共建筑、住宅小区、信息枢纽、交通枢纽等。由此可见，智能建筑的建筑规模是相当惊人的。但是由于智能建筑设定的标准与规范不齐全，管理制度尚未建立，因而在建设过程中出现了一些问题。某些重要工程项目的智能化设备因种种原因不能正常工作，上亿的项目无法竣工，导致工区的延误，投资浪费。有的建筑物虽然已投入使用，但智能化设备名存实亡，不能正常工作。通过对已建成与在建的智能建筑项目的调查与分析，目前智能建筑中主要存6在以下三个问题：首先，设计质量低。许多建设
10、单位对智能建筑的期望过高，通常都号称要“跨世纪” “世界一流” 、 “十五年不落后” ，过分听从设备供应商的导向，提出大大超过建筑物功能与规模实际的智能化要求。国内有些设计人员因不熟悉智能化设备的技术与智能建筑的方法，而不能完备地完成智能建筑的设计。于是有些业主转而请境外设计单位承担设计，希望完成的好一些。但是出了高价，多数也未能取得满意的效果，因为有不少境外设计单位也并非真是智能建筑设计的行家，图纸与设计文件低于国内设计的水平，而且境内外的设计方法与国内的工程施工、承包方式有较大差别，结果拿到境外设计的图纸却无法实施的情况屡见不鲜。其次施工规范、验收标准不全。智能建筑中的 BA 系统、车库管
11、理系统、安保系统、OA 系统等都与计算机、通信等新技术有关，由于这些技术的发展很快有关的设备与系统的规范与标准在国内外都尚不齐全，不少工程的智能化设备是在无测试、无规范、无标准的情况下验收的，再加上人情关系的影响，一些工程“竣工”后智能化设备不能正常工作，便是十分自然的事情。第三，系统集成商的技术水平与职业道德良秀不齐。智能建筑中的智能化系统，目前主要还是采用进口设备。应该说大部分进口设备的技术与质量的水平是高的，在国外运行的业绩也是良好的，但是，同样的设备安装到国内却不能正常工作。近年来，上海就发生不少一留的设备经承包商安装后出现不能正常工作情况。这三个问题的主要原因之一就是智能建筑的工程建
12、设标准不完备，在设计、订购设备、安装施工、竣工验收等各个工程环节中，缺少标准与规范来正确操作，因而严重影响了智能建筑的工程建设质量。因此就目前来说在智能建筑的工程建设过程中，十分迫切需要完整的标准与规范，尤其是设备验收的标准，智能化系统施工的规范与智能化系统验收的标准。从我们国家现行的有关标准与规范来看，在有些内容仍位能反映最新的技术发展，有的甚至走了弯路。智7能建筑中设置最普遍的设备如 BA 系统、停车库管理系统、通道管理系统、楼内移动通信系统、集成管理系统等至今无法完善的设计、施工、验收的规范与标准。中国智能建筑的建设规模是很大的，将有一大批在世界上影响的智能大楼竣工投用，因此如何结合国情
13、，迅速地编制相关的规范、标准，以满足工程建设的西药，这是十分重要的工作。1.2 智能家居在智能建筑中，从目前来看，智能家居是发展最快和稳定的。智能家居，或称为智能住宅，在英文中常称为 Smart Home。与智能家居含义近似的还有家庭自动化（Home Automation） 、电子家庭（Electronic Home） 、数字家园（Digital family） 、家庭网络（Home networking） 、网络家居（Network Home）及智能家庭建筑（Intelligent home/building） 。智能家居以住宅为平台，兼备建筑设备、网络通信、信息家电和设备自动化，集系统、结
14、构、服务、管理为一体的高效、舒适、安全、便利、环保的居住环境。智能家居也可以定义为一个过程或者一个系统，即利用先进的计算机技术、网络通信技术和综合布线技术，将与家居生活有关的各种子系统有机地结合在一起，通过统筹管理，让家具生活更加舒适、安全、有效。与普通家居相比，智能家居不仅具有传统的居住功能，提供舒适、安全、高品位且谊人的家庭生活空间，而且还由原来的被动静止结构转变为具有能动智慧的工具，提供全方位的信息交换功能，帮助家庭与外部保持信息交流畅通，优化人们的生活方式，帮助人们有效地安排时间，增强家居生活的安全性，甚至为各种能源费用节省资金。要完整地理解智能家居，有必要先对几个智能家居发展过程中有
15、着重大影响的系统进行了解。它们分别是家庭自动化、家庭网络、网络家电和信息家电。家庭自动化 （Home Automation） 。家庭自动化系指利用微处理电子技术，8集成或控制家中的电子电器产品或系统，例如：照明灯，咖啡炉，保安系统和冷暖气系统等。家庭自动化系统主要是以一个中央微处理器 CPU 接收来自某一电子电器产品的信息后，再以既定的程序发送适当的信息给其他电子电器产品。中央微处理器必须透过许多界面来控制家中的电器产品，这些界面可以是键盘，也可以是触摸屏幕、按扭、电脑、电话及遥控器等。消费者可以发送信号至中央微处理器，也可以接收来自中央微处理器的信号。家庭自动化是智能家居的一个重要系统，在智
16、能家居刚出现的 时，家庭自动化甚至就等同于智能家居，今天它仍然是智能家居的核心之一。但随着网络技术的普遍使用，网络家电。信息家电的成熟，家庭自动化产品的许多功能将融入到这些新产品中去，从而使单纯的家庭自动化产品越来越少，其核心地位也将被家庭网络所代替，在家庭网络中的控制网络部分发挥作用。家庭网络 （Home networking） 。家庭网络是在家庭范围内，将电脑，家电，安全系统，照明系统和网络相连接的一种新技术。家庭网络是一个多子网结构的分别采用不同底层协议的混合网络，与局域网和广域网相比，在系统构成、网络协议及用户群体方面都具有自己的特点，实现家庭网络必须具有完整的系统集成方案、高度的互操
17、作性和灵活的网络接口。家庭网络所采用的连接技术可以分为“有线”和“无线”两大类。有线方案主要包括：双绞线或同柱电缆连接、电话线连接及电力线连接等；无线方案主要包括：红外线连接、无线电连接、基于射频技术的连接和基于 PC 的无线连接等。家庭网络分为家庭控制网络和家庭信息网络，家庭控制网络通常以总线控制协议为主，主要是对家庭自动化产品，如安防报警系统、遥控系统、家用电器控制系统；家庭信息网络通过以太网方式组网，完成与外界的网络连接和家庭内部设备与信息的管理。网络家电是利用数字技术、网络技术及智能控制技术将普通家用电器进行设计改进的新型家电产品。网络家电可以实现互联，组成一个家庭内部网络，同9时这个
18、家庭网络又可以与外部互联网相连接。网络家电技术包括两 层面：第一个层面是家电之间的互联问题，也就是使不同家电之间能够互相识别，协同工作；第二个层面是解决家电网络与外部网络的通信，使家庭中的家电网络真正成为外部网络的延伸，如图所示：要实现家电间的互联和信息交换，就西药解决：（1） 描述家电工作特性的产品模型，使得数据的交换具有特定含义：（2）信息传输的网络媒介。在解决网络媒介这一难点中，可选择的方案有：电力线、无线射频、双交线、同轴电缆、红外线及光纤。由于网络同志为网络家电的关键部分，所以基于家庭网络互联的网络加电是将来的一个发展趋势。信息家电是一种价格低廉、操作简便、实用性强、带有 PC 主要
19、功能的家电产品，是将电脑网络技术和通信技术与传统家电相结合的创新产品，是为数字化与网络技术更广泛地深入到家庭生活而设计的新型家用电器。信息家电包括电I n t e r n e t 主机 冰箱 洗 衣机微 波炉洗 碗机电 视机空 调机热 水器10脑、DVD、超级 VCD、无线数据通信设备、视频游戏设备、网络电视、Internet电话等等，即所有能够通过网络系统交互信息的家电产品，都可以称之为信息家电。信息家电由嵌入式处理器、相关硬件、嵌入式操作系统以及应用层的软件包组成。信息家电把电脑的某些功能分解出来，设计成应用性强、更家电化的产品，使普通居民步入信息时代的步伐更为快速，是具备高性能、低价格、
20、易操作特点的 Internet 工具。信息家电的出现将推动家庭网络市场的兴起，同时家庭网络市场的发展又反过来推动信息家电的普及和应用的深入。广义的信息家电应该包括网络家电。在我们通常的理解中，信息家电主要指带有嵌入式处理器的小型家用信息设备，它的基本特征是与网络相连而有一些具体功能，可以是成套产品，也可以是一个辅助配件。而网络家电则指一个具有网络操作功能的家电类产品，这种家电可以理解为是我们原来普通家电产品的升级。通过对以上几个系统名称的介绍我们可以看出，实际上家庭自动化产品、家庭网络产品、网络家电产、信息家电产品都只是智能家居系统产品里的一种，它们有各自不同的产品特征，不能简单地将它们划等号。当然也有许多概念交叉的产品，如即顶盒可以理解为是一个家庭网络的产品，但同时又是一个信息家电的产品。还有一点需要说明的是，目前国内很多媒体和厂家有意无意地将智能家居和信息家电这两个概念混淆了。有些厂家干脆将一两件信息家电的功能放大，称拥有了这些信息家电的家庭也就实现了智能家居，这显然是不可取的，这会给行业带来一些不利的影响，使消费者最终对智能家居产生怀疑。因此规范化是将来一段时间内智能家居发展的趋势。
