基于CAN总线的住宅安防系统

2012届毕业设计（论文）资料教学部：机电信息工程教学部专业：电气工程及其自动化学生姓名：赵胜班级：电气1202学号1212180106指导教师姓名：黄刚职称教师于惠钧职称副教授最终评定成绩：湖南工业大学科技学院教务部制助教职称的填写在第二行；如只有一位指导教师则去掉第二行，如有三位教师，则再添加一行。（论文）资料湖南工业大学科技学院2012届毕业设计（论文）资料第二部分设计说明书2012届毕业设计（论文）基于CAN总线的住宅小区安防系统教学部：机电信息工程教学部专业：电气工程及其自动化学生姓名：赵胜班级：电气1202学号1212180106指导教师姓名：黄刚职称教师于惠钧职称副教授最终评定成绩2016年5月湖南工业大学科技学院毕业设计（论文）基于CAN总线智能小区安防系统设计教学部：机电信息工程教学部专业：电气工程及其自动化学号：1212180106学生姓名：赵胜指导教师：黄刚教师于惠钧副教授2016年5月（小1号黑体居中）湖南工业大学科技学院毕业论文（设计）诚信声明本人郑重声明：所呈交的毕业论文（设计），题目《基于CAN总线智能小区安防系统设计》是本人在指导教师的指导下，进行研究工作所取得的成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文章以明确方式注明。除此之外，本论文（设计）不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。本人完全意识到本声明应承担的责任。作者签名：日期：年月日湖南工业大学本科毕业设计（论文）1摘要随着社会经济的发展，原有的安防产品的通讯方式、通讯速率以及授盖范围己经成为制约小区标准的瓶颈。设计通讯更为稳定，功能更为强大，安全标准更高，覆盖范围更广的小区安防系统是必要的。基于CAN总线的智能小区安防系统提供了多种报警设备以及总线网络设备，能够适应各种类型小区的需要。基于CAN以及以太网的报警传输机制能够高效地传输报鳌数据。系统的报警设备设计的远程升级功能，可以方便地从监控软件更新报警设备的应用程序版本，很大程度地减轻了施工人员与技术支持人员的工作负荷。系统中央控制器则通过以太网与监控软件连接，使得用户更可以通过以太网监控CAN网络设备。首先分析了目前安防系统存在的问题，诸如数据传输慢，覆盖范围小，升级维护困难等，明确了基于CAN总线的智能小区安防系统的需求。在此基础上，分析系统架构设计、终端设备设计和编址以及如何利用CAN总线和以太网技术构建整个小区安防系统，讨论了终端设备的基本程序逻辑、中央控制器嵌入式操作系统选型以及监控软件子系统设计，其中针对多进程程序的I/0设计与进程间通讯、远程升级与管理功能的通讯协议、数据加密等内容进行了重点分析。关键词：CAN总线；TCP/IP；安防系统；嵌入式操作系统；异步IO湖南工业大学本科毕业设计（论文）2ABSTRACTWiththedevelopmentofeconomicandtechnology,theprevioussecurityproductcannolongerfittherequirementofmodernresidentialarea,duetoitsdefectincommunicationstyle,communicationspeedandthecoveragerange.Itisnecessarytodevelopamorestable,morepowerful,moresecureandwiderrangeofsecuritysystemformodernresidentialarea.SecuritysystembasedonCANBUS,whichprovidesvariousalarmdevicesandnetdevices,canfittheneedsofanykindofresidentialarea.ThetransmissionprincipleofCANBUSandEthernetimprovestheefficiencyofdatatransmission.Thefunctionofremoteupgrading,whichmeansthefirmwarecanbeconvenientlyupgradedbymonitorPCsoftwareremotely,reducesalotofworkofconstructorsandtechnicalsupporters.Furthermore,thecentralstationwhichisconnectedwithMonitorPCsoftwarethroughEthernetmakeitpossibleforuserstoremote-operateCANdevicesonlyatPCend.Firstly,theproblemsofexistingsecuritysystemsuchasslowtransitionofdata,limitedcoveragerange,andupgradingmaintenancedifficultywerediscussedandindicatetherequirementofSecuritySystemBasedonCANforresidentialarea.Basedonthisrequirement,ananalysisonthesystemconstructiondesign,alarmdevicedesignandprogramming,andthewaytobuildawholecomplexsecuritysystembyusingCANandEthernetwasperformed.Thenthebasicprogramlogicofalarmdevice,EOSselectionandmonitorsoftwaresubsystemdesignweredisscussed.Besides,moreemphasiswasputonmufti-process'sIOdesign,inner-processcommunication,protocolofremoteupgrading,andmanagementanddataencryptionalgorithm.Keywords:CAN;TCP/IP;SecuritySystem;EmbeddedOS;Asynchronous（书写格式应与中文摘要对应，题目一律用大写字母，段前0.5行，段后0.5行，单倍行距）（书写格式应与中文摘要对应，题目一律用大写字母，段前0.5行，段后0.5行，单倍行距）湖南工业大学本科毕业设计（论文）3目录摘要Abstract第1章概论1.1选题来源与意义1.2智能车辆国内外研究现状1.2.1国外智能小区安防系统研究现状1.2.2国内智能小区安防系统研究现状1.3论文研究的主要内容..............................错误!未定义书签。1.4本文的篇章结构..................................错误!未定义书签。第2章系统总体方案设计.................................错误!未定义书签。2.1智能小车的运动学模型............................错误!未定义书签。2.2系统总体结构....................................错误!未定义书签。2.2.1系统底盘选型...............................错误!未定义书签。2.2.2智能小车的硬件设计.........................错误!未定义书签。2.2.3智能小车的操作系统.........................错误!未定义书签。2.3智能小车的材料..................................错误!未定义书签。2.4本章小结........................................错误!未定义书签。第3章智能小车硬件系统设计.............................错误!未定义书签。3.1稳压电路设计....................................错误!未定义书签。3.2控制系统硬件设计................................错误!未定义书签。3.2.1SC36410处理器3.2.2串口通信电路3.2.3USB通信电路3.2.4储存器电路3.2.5JIAG电路3.3传感器电路设计..................................错误!未定义书签。3.3.1测距避障传感器电路.........................错误!未定义书签。3.3.2温度测量传感器电路.........................错误!未定义书签。3.3.3视频采集传感器电路.........................错误!未定义书签。3.4蓝牙通信模块错误!未定义书签。3.5本章小结........................................错误!未定义书签。第4章智能小车软件系统设计.............................错误!未定义书签。4.1单片机主程序的设计..............................错误!未定义书签。4.2手机端程序的设计................................错误!未定义书签。4.2.1安卓系统简介...............................错误!未定义书签。4.2.2与上位机通讯协议...........................错误!未定义书签。4.2.3安卓开发环境的搭建.........................错误!未定义书签。4.2.4安卓资源文件的作用.........................错误!未定义书签。4.2.5手机APP程序界面设计.......................错误!未定义书签。4.2.6JAVA语言的调试............................错误!未定义书签。第5章系统整体调试.....................................错误!未定义书签。45.1电路板测试......................................错误!未定义书签。5.2蓝牙模块测试....................................错误!未定义书签。5.3驱动测试........................................错误!未定义书签。5.4功能测试........................................错误!未定义书签。5.5本章小结........................................错误!未定义书签。总结..................................................错误!未定义书签。参考文献................................................错误!未定义书签。致谢..................................................错误!未定义书签。湖南工业大学本科毕业设计（论文）5第1章概论1.1课题来源与意义在西方发达国家，住宅与住宅网络为其主要研究方向。对其的研究可以追溯到1979年，由美国斯坦福研究所就提出了在建筑物内将家用电器、电气设备的控制线统一为家庭总线的概念。之后，美国成立了现代住宅研究会，专门从事这一领域的研究。在1989年，美国推出了将电力供应、空调控制和数据通讯和成为整体的布线系统示范单元。在这期问，智能住宅的概念在欧美发达国家