室内电器远程智能控制系统设计

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信息技术的高速发展使得人们对于生活有了更高的要求,直接推动了智能楼宇行业的快速发展,由此带来的高效、安全、舒适的体验使得该行业越来越广泛地走进了人们的生活。本文根据智能楼宇的设计思想,提出了一个针对学校环境的室内电器远程智能控制系统。系统将EBPSK调制技术应用在电力线通信中,并作为主要通信方式,在保证性能的同时提高了码率。系统共三层逻辑结构,从高到低分别为上位机软件、PLC网关节点和PLC控制节点。利用本系统,可以实现对教室内用电设备的智能化控制,包括实时控制和定时控制。首先结合智能楼宇的概念和应用场景分析产品需求,给出系统的总体方案和工作流程,介绍系统的关键技术。描述电力线通信中采用的EBPSK调制技术,分析其应用在本系统的优势。其次将EBPSK的调制解调方案由FPGA改为MCU实现,节省了成本和电路体积。通过在指定时刻增减PWM输出周期,高效无毛刺地实现了EBPSK的方波调制。解调时,利用一次绝对门限和一次相对门限判决对DMA转移的采样数据实现位同步。随后对室内智能控制系统进行设计,描述了系统所采用的通信协议,通过划分地址将两层的物理结构映射成了三层的逻辑结构,便于管理。给出了电源电路的实现方案,各个模块的设计思路、工作流程,以及上位机软件的线程管理和运行界面。最后对本系统的功能进行验证。实测了EBPSK的MCU调制的输出波形,仿真了MCU解调的位同步算法,均满足设计要求。对系统的各个模块的功能进行测试,验证系统定时任务的功能,并通过构建一个小型实际场景验证系统的稳定性,得出本系统能够正常稳定工作的结论。
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