智能家居灯光开关模块设计与应用_开题报告

我国的家居灯光控制市场目前仍然是一个起步阶段，虽然许多的国内外品牌企业经过十多年的市场培育，但是理想与现实的距离还相距甚远。比如，美国可以从超市里买到灯控产品，在欧洲客户自己上门学习和购买灯控产品，而国内简单的遥控就已经是很先进的灯控了，95%以上的居家连遥控开关都还没有用过，更谈不上灯光的场景模式控制。

当然，市场前景已经越来越明显，产品及功能的定位也逐步趋于更加合理和实用，特别是装饰公司越来越看重灯光控制与装饰环境的互动性效果，房地产开发商也将智能概念的目光从单纯的可视对讲和安防报警功能投向了家居灯光控制、背景音乐等更多的智能控制功能，更突显出家居智能的感官效应和环境效果。

但是，如何实现最低的投入、可靠的性能、方便的安装、简单的使用和良好的服务，便成为消费者与厂商之间的矛盾焦点，而市面上的各式各样的智能产品更是让消费者迷失方向。那么，如何才能了解包括智能灯控在内的智能家居产品在未来中国市场上的发展，我们从产品的通讯方式来分析智能家居的市场现状与未来发展的趋势。

电力载波通讯产品，该类产品目前基本上以国内品牌为主， 这类产品的初衷是不错的，希望能够通过免布线实现系统的简单安装和提供廉价的大众消费产品，但现实却不容乐观。我们都知道中国经济还处于经济高速发展状态，许多基于环境保护和安全的措施尚处于逐步完善之中，各类的大众消费类电器产品的电磁兼容性尚未真正实现强制性认证，尤其是那些的乡镇企业和中小企业的廉价产品，这些电器产品对电力线环境产生了非常大的电磁干扰，因此，给电力载波通讯的可靠传输带来了极大的技术难度，再加上由于成本和体积因素的限制，目前的电力载波产品一直处于进退两难的状态，况且由于需要预埋零线，真正的免布线是无法实现的。

无线RF射频产品，这类产品是目前发展速度最快的，它解决了复杂的系统配置及安装问题，而且不受一次性投资的限制，价格也不算太贵，只需要像装开关一样普通电工就可以安装，而且，产品的外观也比较丰富，如触摸面板、遥控器等，在档次上有所提高。但是，这类产品最致命的问题是在集群安装使用时所产生的交调干扰导致系统的通讯，可靠性下降，如果是采用无线微功率公共频段的315MHz和433MHz的产品，由于其带宽窄、干扰多、管理混乱，无论是否采用纠错编码其通讯可靠性和数据传输速度仍是难以保证。

WiFi技术的单品最为常见，其优势在于传输速率快，且产品成本低，生活中也最为普及，对用户来说，基于WiFi的智能家居组合最为省事，购买设备直接组网即可，但是WiFi虽然传输快、普及广，但也存在着自身的技术劣势：其最大的问题要属安全性非常低，无线稳定性弱，功耗大也是其弱点之一，将导致其在家居领域的应用受限，例如智能门锁、红外转发控制器、各种传感器等不适宜使用；此外，WiFi的组网能力也相对较低，目前WiFi网络的实际规模一般不超过16个设备，而实际家居环境中，仅开关、照明、家电的数量就已远远多于16个，显然发展空间受到了一定的限制。

通过以上国内外现有通讯技术分析，无线产品还是存在诸多的技术壁垒，因此总线产品还是有其固有的优势：价格低廉、功能实用性强、接近国人现有消费水准，本次研究主要针对照明开关控制模块通过RS485总线通讯，实现稳定可靠的控制。

国外企业的发展，欧洲、美国、日韩等国家的智能灯控产品已经在中国销售超过十年以上，在业界已经声名显赫，它们跟国内的许多同行企业相比在战略高度和技术水准方面完全是居高临下。表现突出的是品牌影响和技术标准，如罗格朗、ABB、施耐德等著名欧洲企业，还有路创、立维滕、松下等美国及日韩企业。但是这些品牌产品的价格是普通百姓望而却步的，它主要还是针对高端地产和豪华别墅市场。

国内企业在灯光控制方面起步较晚，虽然有不少企业都研发和制造出各种各样的产品，但都面临着技术标准、产品质量、服务能力和品牌影响的困扰。国内企业最大的特点是了解中国消费者的现状和需求，因此，其开发的产品大都以实用、廉价为主轴，在外观工艺方面还处于雾里看花的状态。

可喜的是国内一些灯具企业现在已经开始推出一些简单实用的智能灯具，如组合控制灯具、遥控灯具、感应控制灯具等，从另一个角度切入了智能控制的市场。不过这些产品大都是独立的、零散的，无法与其它家居系统实现有机的连接和互动。

从以上分析中我们可以看出灯光控制市场的发展是一个多角度、宽范围和综合性的发展状态，它最终应取决于消费需求、技术成熟度和服务体系。  

二、^范文提纲

硬件电路设计

硬件元器件选型

电容、电阻、芯片选型；

原理图设计

查找芯片资料，实现硬件控制原理图设计；

硬件实现

PCB布板 

通过Altium designe设计PCB；

PCB 制板

设计完成的PCB发往工厂制板；

元器件焊接

 PCB电路板制作完成后，对应点位上的元器件进行焊接；

软件设计

软件架构设计

根据开发需求细化软件需求，对软件功能架构进行详细设计；

3.2软件关键技术预研

软件开发环节中，重点，难点技术进行技术可行性预研；

软件代码实现

代码编写

根据设计的软件功能要求，及预研成功的关键技术编写控制代码；

代码内测

编写完成的代码进行白盒测试；

软硬件联调

硬件功能测试

PCB功能焊接完成后，通电测试硬件功能；

软件功能测试

软件编写完成后，烧写在硬件芯片中，测试软件运行情况；

软硬件联动测试

软件驱动硬件，实现各功能控制需求，测试各功能控制有效性；

三、参考文献

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