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1、14智能家居系统研究的内容和意义1.4.1研究的内容智能化家居是利用先进的计算机技术、网络通讯技术、综合布线技术、依照人体工程学原理，融合个性需求，将与家居生活有关的各个子系统如安防系统、灯光和窗帘控制、场景联动、煤气阀控制、信息家电、空调和新风系统、地板采暖、水处理、可视对讲以及远程通讯系统等有机地结合在一起，通过网络化的综合智能控制和管理，带来真正“以人为本”的全新家居生活体验。1.4.2研究的意义智能家居的基本目标，就是为人们提供一个舒适、安全、方便和高效率的生活环境，提供一种富有人性化的服务。例如：通过开关控制系统，可以对灯光照明的进行自动调节和开关遥控，轻松实现在任何地方控制任何一组
2、灯，细微之处体现点滴关怀；通过自动监控系统，对火警、煤气泄漏等家居进行安全监控，避免了不必要的损失；智能家居的便利，就是透过琐细生活的中的点点滴滴流露出来的。15本章小结本章简要介绍了智能家居的概念、内容与研究现状，着重描述了通过网络实现综合智能控制和管理的构想，阐述了家居实行网络化管理的优越性与重要意义。 智能家居控制系统概述21 什么是智能家居控制系统智能家居是以住宅为平台，兼备建筑、网络通讯、讯息家电、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。智能家庭控制系统是以HFC、以太网、现场总线、公共电话网、无线网的传输网络为物理平台，计算机网络技术为技
3、术平台，现场总线为应用操作平台，构成一个完整的集家庭通信、家庭设备自动控制、家庭安全防范等功能的控制系统。智能家居控制系统的总体目标是通过采用计算机技术、网络技术、控制技术和集成技术建立一个由家庭到小区乃至整个城市的综合信息服务和管理系统，以此来提高住宅高新技术的含量和居民居住环境水平。智能家居是在家庭产品自动化，智能化的基础上，通过网络按拟人化的要求而实现的。智能家居可以定义为一个过程或者一个系统，利用先进的计算机技术、网络通讯技术、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。与普通家居相比，由原来的被动静止结构转变为具有能动智能的工具，提供全方位的讯息交换功能，帮助家庭与
4、外部保持讯息交流畅通。 智能家居强调人的主观能动性，要求重视人与居住环境的协调，能够随心所欲地控制室内居住环境。因此，具有相当于住宅神经的家庭网络、能够通过这种网络提供的各种服务、能与Internet相连接是构成智能化家居的三个基本条件。应该注意，家居智能化与家居讯息化和家居自动化，家庭的网络化等有一定的区别。在住宅中为住户提供一个宽带上网接口，家居讯息化的条件即已具备，但这做不到家居智能化；电饭煲可定时烧饭煲汤，录象机可定时预录预定频道的电视节目，这些仅仅是家电自动化。讯息化和自动化是家居智能化的前提和条件，实现智能化还需对记录、判别、控制、反馈等过程进行处理，并将这些过程在一个平台实现集成
5、，能按人们的需求实现远程自动控制。智能化应服务于人们的居家生活，因此应更全面、更富有人性化。22 智能家居控制系统的结构智能家居是IT技术（特别是计算机技术）、网络技术、自动控制技术向传统家电业渗透发展的必然结果。特别是近年来信息化的高度发展，家居智能化的需求大为增加，并最终促成了智能家居的诞生和不断完善。智能家居是一个多功能的技术系统，包括可视对讲、安全防范、家居综合布线、照明控制、家电控制、环境状况监测、远程视频监控、声音监听、家庭影音等系统。家居智能化系统包含的内容比较多，国内目前的产品主要基于总线制、电力线载波、无线方式，在网络连接方面基本上采用总线制联网、电话联网或者通过以太网方式来
6、实现。 2.2.1家居综合布线系统家居布线系统就是把电话、有线电视、电脑网络、影音系统、家庭自动化控制系统的布线统一规划、布局、集中管理，为实现家居智能化提供网络平台，通过家居综合布线既可以实现智能化控制，又可以做到资源共享，而且采用综合布线，使家庭内部布线系统具有良好的扩展性，并可随时升级，满足用户未来的需要。 2.2.2家居安防系统家居安防系统可以有效的利用技防手段来实现居家安全防范。家居安防系统包括防盗、防燃气泄漏、防火等功能，并具备远程监控，住户可以通过网络或电话随时了解家内情况，同时可远程监听或监视家庭内部情况。 2.2.3家庭自动化系统智能家居的主体在于家庭自动化，未来家庭自动化的
7、主体是家电、照明等电气设备的控制。自动化系统采用集中或者分布式控制，住户可以通过网络或者电话远程控制家庭内部设备，家居自动化系统是智能家居的主要发展方向。 2.2.4场景环境预置随着人们对生活体验的个性化要求越来越高，家庭内部影音系统、家庭内部环境、网络虚拟环境等需求也越来越高，人们用在这方面的消费支出也将越来越高，未来的智能化家居也会更多的满足人们这些方面的需求。2.3智能家居控制系统的功能2.3.1家庭安防安全是居民对智能家居的首要要求，包含家庭安防报警、门窗磁报警、紧急求助、燃气泄漏报警、火灾报警等。当家庭智能终端处于布防状态时，红外探头探测到家中有人走动，就会自动报警，并通过蜂鸣器和语
8、音实现本地报警，同时将报警信息传到物业保安中心，还可以自动拨号到主人的手机或办公室电话上。 2.3.2可视对讲通过集成与显示技术，家庭智能终端集成了可视对讲功能，无需另设置室内分机即可实现可视对讲的功能。 2.3.3三表远传水、电、气表的远程自动抄收计费是智能物业管理的一个重要部分，它解决了入户抄表的低效率、干扰性和不安全因素。 2.3.4网络家电网络家电是智能家居集成系统的重要组成部分，也代表着家庭智能化的一个重要发展方向。通过统一的家电联网接口，将网络家电与家庭智能终端相连，组成网络家电系统，实现家用电器的远程监控、故障远程诊断等功能。 2.3.5家庭短信息物业管理中心与家庭智能终端联网，
9、对住户发布信息，住户可通过家庭智能终端的交互界面选择物业管理公司提供的各种服务。 2.4智能家居控制系统特点 “科技改变生活”。智能家居的应用将对我们的家庭生活和生活方式带来深远影响。l 节省费用-在不需要时，能源消耗装置可以自动关闭，这样可以降低您的费用。l 使用方便-自动化系统提供远程遥控接口。自动化系统还可以把重复的工作自动化。在您外出时，还可以通过Internet来调整或控制家电。l 安全性高-一套家庭自动化系统在紧急情况时可以防御坏人或报警。您可以在任何地方可以监控该安全系统，这样可以保证您的家居安全运行。智能家居可以为人们带来更为惬意轻松的生活在生活工作节奏越来越快的今天，家居智能
10、化也可以为人们减少繁琐家务提高效率节约时间，让人们有更多的时间去休息教育子女锻炼身体和进修，使人们的生活质量有了很大的提高。2.5智能家居控制系统发展方向随着Internet的发展和应用，基于Internet的网络和控制结构是目前和未来智能家居的主要构造方式。整个智能家居结构的核心是Internet。以Internet为中心，在家庭网络连接下，结合了多种智能家居功能解决方案，包括家居控制、讯息服务、通讯交流、商务、娱乐、教育、医疗保健、移动通讯。2.6本章小结 本章详细介绍了智能家居控制系统的概念、结构、应用场合、系统的功能，以及智能家居控制系统的特点、发展方向等内容。 基于LabVIEW网上
11、家居控制平台设计3.1设计系统平台的工作原理及功能3.1.1系统平台的工作原理：基于LabVIEW软件平台Internet用户界面Web登录身份验证单片机控制板控制按钮控制按钮模式转换模式转换模拟量模拟量串口通讯模拟量（信号灯）按钮控制图3-1系统结构框图如图3-1所示，用户通过Web登录服务器，连接LabVIEW设计的软件平台，通过身份验证后，软件平台开始正式运行。单片机控制板把板上信号灯模拟量转换为数字信号，再转换为数据字符串通过串口发送到PC机，即软件平台接收数据，通过数据分析，把模拟状态在模拟量变化界面显示出来。软件平台接收完数据后等待用户控制模式转换，即当用户把模式转换为控制模式时，
12、软件平台把模拟量变化状态转换为数字字符串，通过串口发送到单片机控制板，单片机把接收的数据，加以分析，把数据转换为模拟量，在信号灯显示出来。其中软件平台与控制板间，串口通讯起重要桥梁作用。最终的显示与控制都将在Internet用户登录界面上完成，而软件平台将作为服务器，完成对Internet用户登录界面的监测。LabVIEW软件提供一个仪器监控平台，即是Internet用户登录界面的基础。单片机控制板，作为一个信息反馈的重要组成部分。3.1.2系统平台的功能：l 通过Internet网络，用户可以对家居实现远程监控；l 实现用户身份验证功能；l 系统平的监测与控制功能模式转换；l 单片机控制板的
13、模拟状态显示；l 单片机控制板的按钮改变模拟状态。32LabVIEW软件开发平台3.2.1 LabVIEW软件介绍基于G语言的图形化编程环境LabVIEW（Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench）是美国国家仪器公司（NI）的创新软件产品，它是一种功能强大的虚拟仪器开发平台，同时也是目前应用最广、发展最快、功能最强的图形化软件集成开发环境。LabVIEW采用“数据流”编程的思想，用图标和连线来代替传统文本的形式编写程序，大大缩短了系统的开发和调试周期，让用户从繁琐的计算机代码编写中解放出来，把大部分精力投入到系统的设计和分析当中，而
14、不再拘泥于程序细节。因此LabVIEW被誉为：科学家和工程师的语言”。LabVIEW集成了GPIB、VXI、RS-232和RS-485协议的硬件及数据采集卡通讯的全部功能，并且它还内置了便于应用TCP/IP、ActivX等软件标准的库函数。因此，LabVIEW是一个功能强大且灵活的软件，利用它可以方便地组建自己的虚拟仪器。3.2.2LabVIEW应用程序的构成使用LabVIEW开发平台编制的程序称为虚拟仪器程序，它包括前面板、流程图以及图标/连接器三部分。l 前面板设计窗口（如图3-2所示）图3-2前面板设计窗口前面板是图形用户界面，也就是VI的虚拟仪器面板，这一界面上有用户输入控制和显示输出
15、两类对象，用于模拟真实仪表的前面板。控制和显示是用各种各样的图标形式出现在前面板，具体表现有旋钮、开关、图形以及其他控制（control）和显示（indicator）对象等。流程图编辑窗口（如图3-3所示）流程图提供VI的图形化源程序，可理解为传统程序的源代码。其由端口、节点、图框和连线构成。图3-3流程图编辑窗口端口：前面板对象端口、全局变量与局部变量端口和常量端口。节点：功能函数节点、子VI节点。图框：实现结构化控制命令。连线：代表执行过程中的数据流。3.2.3LabVIEW的操作模板设计一个LabVIEW应用程序，主要是利用LabVIEW提供的3个模板来完成：工具模板、控制模板和功能模板
16、。l 工具模板（如图3-4所示）工具模板为编程者提供了各种用于创建、修改和调试VI程序的工具。 l 控制模板（如图3-5所示）控制模板只会出现在VI前面板开发窗口。其主要是提供编程者各种输入控制、输出显示器件、按钮等。l 功能模板（如图3-6所示）功能模板只会出现在流程图编辑窗口。其主要是提供编程者各种编程代码所需要的VI子程序和函数。 图3-4工具模板 图3-5 控制模板 图3-6功能模板3.2.4LabVIEW编程的优势在构建虚拟仪器方面，LabVIEW有很多特点和优势。主要体现以下：l 仪器控制与数据采集的图形化编程。l 直观明了的前面板用户界面和流程图式的编程风格。l 内置的编译器可加
17、快程序执行速度。l 数据采集DAQ函数库可以让用户采集测量信号或者发送出控制信号。l 拥有多种仪器驱动程序，可驱动超过50多家厂商所制造的仪器。l 内容丰富的高级分析库，可以进行信号处理、统计等复杂的分析工作。l 利用ActiveX，DDE 以及TCP/IP进行网络连接和进行通信。l 有功能超强的分析函数库，可以满足专业的数学分析。3.3 LabVIEW控制台设计在Internet网络与家居控制是一个网络虚拟环境与家居真实环境，因此需要一个连接它们之间相连接的重要桥梁。LabVIEW软件刚好可以充当充当该角色。LabVIEW是一种功能强大的虚拟仪器开发平台。用图像化编程语言，可以直观地进行虚拟
18、仪器的设计。运用LabVIEW设计一个有身份验证界面，按键控制界面，模拟量变化界面，数据收集功能，数据发送功能。当用户登录界面，先要进行身份验证，即密码验证。成功进入后，进行数据收集或数据发送功能按钮选择。在数据收集功能时，可以经由模拟量变化了解家居情况。在数据发送功能时，可以通过按键控制界面，按键控制模拟量变化，并发送相关数据进行家居控制。数据的发送、接收只要通过串口通讯，使PC机与家居控制板紧密连接。LabVIEW控制台的基本工作流程（如图3-7）：控制控制数发送用户身份验证（密码对照）模式选择串口通讯函数数据字符分析按钮控制模拟量状态（信号灯）数据字符分析状态返回值图3-7 LabVIE
19、W控制台的基本工作流程框图用户先进行身份验证，即密码正确后会进入模式选择（默认为接收），选择接收后串口通讯函数做接收数据字符（即模拟量状态的数据信息），经分析后转换为模拟量显示出来。选择控制后，由按钮控制模拟量变化，并把控制信号，经分析后通过串口通讯函数发送出去。Labview的控制台（如图3-8），主要包含以下三个内容：l 访客身份密码验证l 家用电器状态采集l 家用电器控制模拟3.3.1访客身份密码验证图3-8 LabVIEW控制界面人们对自身家居，大都持有隐私，也不大乐意对外大方公开家居情况，在这样的情况下，想要通过互联网对家居进行监控。面对信息万变的网络环境，设置验证密码是必不可少的。
20、设置访客身份密码之后，主人家就可以让特定人物访问来获得家居信息，并进行控制。如图3-9，图为LabVIEW前面板设计的“用户登录”界面，其中包括：密码输入框、登录按钮、退出按钮。密码输入图3-9 用户登录界面如图3-10，图为LabVIEW编程窗口，编出相关程序。Case结构While结构事件结构图3-10 用户登录界面对应编程结构在VI程序中设置事件结构后就可以对数据流编程进行控制，在事件没有发生之前一直处于等待，如果事件触发就响应执行相应的代码。本登录框设计了，用户输入密码后，鼠标单击登录按钮后，鼠标复位即触发事件，进行输入密码与预设密码不相等比较。即如果相等输出为False，否则输出Tr
21、ue。图3-11对话提示框Case结构类似于传统文本语言编程的If.Then.else语句。Case结构包含有两个或者更多的子框图，每一个子框图包含一段程序代码，由此对应一个程序分支。由事件结构输出为False，则对应False程序分支，即密码正确，由登录按钮连接到下一程序代码。输出True，则对应True程序分支，即密码不正确，并弹出相应对话框（如图3-11），提示操作。事件结构与Case结构都在While结构当中，即只要运行本VI，即程序在不断循环运行当中。与Case结构相对应，如果密码输入正确可以下一程序代码，但密码错误，可以循环输入。3.3.2家用电器状态采集终端与计算机之间或者计算机
22、与计算机之间进行交换信息时，除了采用并行通讯方式之外，还经常采用串行通讯方式。串行通讯是指数据一位一位地按顺序传送，其突出优点是只需要一根传输线，特别适应于远距离传输。LabVIEW在功能模板“Instrument I/O”“I/O Compatibility”“Serial Compatibility”子选项中提供了6个串行通讯函数（如图3-12），包括串口初始化、串口读、串口写、检测缓冲器大小、串口中断以及关闭等功能。图3-12 串行通讯函数利用LabVIEW提供6个串行通讯函数，就可以通过串口通讯提取单片机控制板的有关模拟状态数据。并通过数据分析，把数字量转换为模拟量在前面板上显示出来。
23、家用电器状态采集面板如图3-13所示：图3-13家用电器状态采集面板包括控制台和相关数据显示其相关编程如图3-14所示图3-14家用电器状态采集面板相关编程图用户登录后，即进入模式选择（默认为提取模式）。模式转换开关中，拨至提取端通过Case语句连通串口读函数“Serial Port Read.vi”，读取串口数据。进行串口通讯，对串口进行初始化，COM1端口、9600波特率、8位数据位、1bit停止位、无奇偶校验，使参数设置与仪器设备的串口保持一致，保证正确通信。提取缓冲区1个字符，“串口输入字符串”显示框中显示相关信息，再把字符转换为十进制对应数值，在“指示灯相关数值”显示框中用三位二进制
24、数显示，再把数值进行分析。LabVIEW软件中，成功引入布尔量，即逻辑数值的控制和显示。从数值到布尔量的换算，可以认为是数字信号转换为虚拟模拟信号的转换。返回值从串口通讯中提取的数值进行相关运算（如图3-15）：输入数值图3-15数值转换布尔量1、数值输入端输入被转换为布尔数组，即数值转换为“0”或“1”的数字数组，但“0”、“1”被换为“假”、“真”信号，即布尔常量。2、布尔数组与预定布尔数组进行与运算，得到结果再进行数组或运算，如果得到“真”，相关指示灯就会亮。根据单片机控制板发送过来的相关字符串0、1、2、3、4、5、6、7，而预定布尔数组用二进制分别表示001、010、100对应灯为绿
25、灯、红灯、黄灯。通过运算可以得到八种亮灯组合效果。3、布尔数组或运算后，通过布尔转换为0、1函数，转换为0或1数值，并作返回，为控制模拟作计算变量。3.3.3家用电器控制模拟LabVIEW前面板设计控制台，如图3-16所示，主要有三个状态指示灯、对应三个控制按钮以及模式转换开关。 图3-16 控制台界面图返回值相关编程如图3-17。发送控制数值图3-17家用电器控制模拟编程图通过模式转换开关，把程序从收集家用电器状态，转换为家用电器状态控制。由家用电器状态收集的数据分析得一个指示灯返回值，值是亮为1，暗为0。指示灯按钮遵循单击复位为输出“真”值，通过转换，可得数值1。其运算为：1、 按钮值与返
26、回值相加，有三种答案：0、1、2。2、 所得值被2除，求余数，有两种答案：0、1。即可满足布尔常量。3、 按灯的排列，分别将结果乘1，乘2，乘4，对应二进制数001、010、100。以放便数据分析处理。4、 将三个结果进行相加，可得0、1、2、3、4、5、6、7八种数值，刚好与单片机所发送的数值相一致。与前状态的数值运算，得与完成相关控制模拟。LabVIEW发送控制信号，即发送相关字符，作为指令，对单片机控制板进行控制。发送控制数值相关编程如图3-18， 图3-18 控制模拟模块发送程序编程图初始化计算机串口，使用串口写函数“Serial Port White. vi”。由控制模拟可知，控制面
27、板输出为一数值。可以用数值转换十进制字符，把数值转换。转换字符在“串口输出字符串”显示框显示出来。当单片机接收字符后，把字符转换为模拟灯信号，再把灯信号通过串行通讯，把相关模拟电器状态字符发送过来，通过串口读函数“Serial Port Read. Vi”，接收字符，再经数据转换为模拟信号，在三个灯上状态显示出来。利用串口函数的控制命令数据的发送，再接收电器状态数据的接收，可以有效防止LabVIEW控制平台模拟与家用电器状态模拟的不一致，达到保护家用电器的作用。并且可以实时监察家用电器的变化，即在LabVIEW控制平台选择控制模式的时候，家用电器状态的变化在LabVIEW上显示出来，而没有经过
28、LabVIEW平台控制。这样的设计使系统更加合理。3.4Internet控制台设计在任何地点，可以通过Internet登录服务器，从而进入家居监控界面，从界面获取家居相关信息，从而实施远程监察；通过家居监控界面的相关按钮，改变虚拟按钮变量，从而实施远程控制。Internet网络的普及化，使从何时何地上网成为可能，用户通过电话线、网线、上网手机等手段可以进行远程监控。Internet登录家居监控界面是基于软件平台搭建的，因此，从网上登录家居监控界面是通过Internet登录相关服务器，从而对软件平台的调用。说到底，Internet上是提供一个超级链接，用户通过Web登录软件平台，从而可以远程调用
29、软件平台。LabVIEW可以将VI程序发布到Web上，这样用户就可以通过浏览器来访问VI程序的前面析，甚至还可以控制远程计算机上VI程序的运行。在Web上发面LabVIEW程序，首先需要打开Web服务器并对其进行一些必要的配置。3.4.1Web服务器配置Web服务器配置选项位于Tools菜单下的Options.选项中，它分为三项内容，分别为：Web服务器设置、浏览权限设置和程序可见性设置。一般来说，Web服务器的默认配置可以满足大部分的应用程序需要，用用户可以不进行任何改动，除了需要启动Web服务器。3.4.1.1 Web服务器设置当在“Options”对话框中的选项下拉菜单中选择“Web S
30、erver: Configuration”后，对话框如图3-19所示。图3-19Web服务器的配置对话框Web服务器设置对话框包括的内容如下：l Enable Web Server：要想在Web上发布程序，必须选中此复选框，才能启动Web服务器。l Root Directory：根目录设置文本框，必须将HTML文件存放在此根目录中才能打开。默认的根目录为：D:toolsNational InstrumentsLabVIEW 7.0www.l HTTP Port：HTTP端口号，Web服务器使用的TCP/IP端口，默认值为80。如果有其他的网络服务占用了该端口，必须取消Use default复选
31、框，重新写入新的端口号。l Timeout：超时时间，设置Web服务器的等待请求时间。l Log File：LabVIEW日志文件，用于保存Web的连接信息。默认的日志文件为：D:toolsNational InstrumentsLabVIEW 7.0www.log。完成上述设置后，单击“OK”按钮，启动Web服务器。3.4.1.2 浏览权限设置当在：“Options”对话框的选项下拉菜单中选择“Web Server：Browser Access”后，对话框如图3-20所示。图3-20浏览权限设置对话框浏览权限设置对话框包括的内容如下：l Browse Access List：浏览器访问列表，
32、列出所有的计算机IP地址或计算机名称，可以单击“Add”按钮来添加表中项目或者单击“Remove”按钮来删除表中项目。用户也可以输入一个“*”来代表网络中所有的计算机。l Allow Viewing and Controlling：允许查看和控制，设置了这种权限的程序，可以在浏览器中对它进行查看，并且可以控制它的运行。选中后会在项目面添加两个绿色的勾号。如果想要控制远程计算机上的VI程序的运行，必须选中此项。l Allow Viewing：允许查看，设置了这种权限的程序，只能在浏览器中对它进行查看。选中后会在项目前面添加一个“绿色勾号”。l Deny Access：拒绝访问。选中后会中项目前面
33、添加一个“红色叉号”。3.4.1.3 可见性设置当在“Options”对话框中的选项下拉菜单中选择“Web Server: Visible VIs”，对话框如图3-21所示。图3-21程序可见性设置对话框程序可见性设置对话框包括的内容如下：l Visible VIs：可见程序的列表，可以列出所有在打开的Web服务器的程序名称。用户可以单击“Add”按钮来添加项目，或者单击“Remove”按钮来删除表中项目。如果在表右侧的文本框内输入“*”，则列出内存中所有的VI程序。l Allow Access：允许访问，选中后，会在表中项目的前面添加一个“绿色勾号”，没有选中则添加一个“红色叉号”。3.4.
34、2在Web上发布VI程序的前面板在Web上发布VI程序的前面板，首先要打开Web服务器，然后就可以通过浏览器访问Web服务器上所打开的程序。3.4.3在Web上发布VI程序的HTML文档LabVIEW提供了不仅可以在Web访问程序的前面板，还可以将程序保存为HTML（Hypertext Markup Language，超文本链接标识语言）文档。用户可以为HTML文档添加一些文本说明信息，只要按照格式在Web浏览器中填写URL值，就可以查看保存的网页。如果发布的程序不在计算机内存中，则Web网面中只有文本说明信息，显示前面板的位置会出现“Requested VI in not loaded in
35、to memory on the server computer”字样。3.4.3.1 Web发布网页配置打开基于LabVIEW网上家居控制平台.vi程序，在Tools菜单中执行“Web Publishing Tool.”命令，弹出如图3-22所示对话框。图3-22Web发布网页配置对话框Web发布网页配置对话框包括的内容如下：l Document Title：文档标题，出现在网页的上方。l Text1：文本头，出现在前面板上方的说明信息。l Text2：文本尾，出现在前面板下方的说明信息。l VI Name：程序名称，给出进行发布的程序名称，程序必须在于计算机的内存当中。l Viewing
36、Options：Web网页的浏览方式选择，包括三种浏览方式。如下所示。Embedded：嵌入方式，网页中的图像前面板随着程序同步刷新，当程序退出后，网页中的前面板也随之消失。Snapshot：静态图像方式，网页中程序的前面板图像是静态的。Monitor：动态图像方式。网页中程序的前面板图像不断进行刷新，也可以说是不断进行刷新的静态图像方式。l Start Web Server：启动Web服务器，如果在“Web Server：Configuration” Web服务器设置对话框中没有选中“Enable Web Server”复选框，则可以单击此按钮来启动Web服务器。l Preview in B
37、rowser：在浏览中对程序HTML文档进行浏览。l Save to Disk：用户单击该按钮后，就可以保存HTML文档，系统默认的保存路径就是Web服务器设置对话框中的Root Directory内设置的目录。默认的文件名是程序名，文件名称可以改动，需要注意的就是必须将文件保存在默认的根目录内。在选择保存程序HTML文档之后，会弹出一个显示浏览网页的URL的对话框，如图3-23所示，其中“E5CB81DCDD954D7”是本地算机的名称。图3-23程序HTML文档URL3.4.3.2 浏览程序HTML文档当完成对程序HTML文档的配置后，可以单击Done按钮关闭Web发布网页配置对话框。这里
38、就可以在Web浏览器中对HTML网页进行访问。首先打开Web浏览器，在链接地址栏中输入：http:/E5CB81DCDD954D 图3-24在Web网页上浏览基于LabVIEW网上家居控制平台程序3.4.3.3 在HTML网页中对程序进行控制如果要相在HTML网页中对程序进行控制，必须先要在“Web Server：Browser Access”（浏览权限设置）对话框中选中“Allow Viewing and Controlling”选项，它允许在外部Web浏览器中对程序进行查看和控制。在发面的VI程序LabVIEW.vi的前面板或流程图的左下角有一个显示字样为“1Viewers”的隐藏菜单，当
39、用户单击它后，会弹出如图3-25所示的选择菜单，它包含以下3个选项命令：1Viewers菜单图3-25 HTML网页中的1 Viewers菜单l Lock Control：服务器端程序控件锁定，禁止对发布源程序的控制。l Switch Controller：在服务器端程序与Web浏览器之间交换对控件的控制权。l Show Last Message：显示最后的提示信息。同样，在浏览程序的网页的左下角也有一个“VServer：localhost”隐藏菜单，如图3-26所示，它包含以下5个选项命令：l Request Control of VI：请求对发布的远端程序进行控制。l Release Co
40、ntrol of VI：释放对远端程序的控制权。l Show Last Message：显示最后的提示信息。l Show Control Time Remaining：显示剩余的控制时间。l Close Panel：关闭程序的前面板。图3-26浏览程序的网页“Server:localhost”菜单当在Web浏览器的下方执行“Request Control of VI”命令项后，就可以对VI程序LabVIEW.vi进行控制。当在网页中单击连续运行按钮运行程序，就像在LabVIEW服务器端运行程序一样。当Web浏览器获得对程序的控制权之后，远端服务器反而不能控制程序的运行。3.4单片机控制板设计硬
41、件主要是以单片机为核心，相系通讯芯片制作出PCB控制板。单片机实现对控制板中信号灯的控制，信号灯作为家居电器的模拟。单片机把模拟信号与数字信号互换，可以更好地与PC机相联，达到数模的成功转换，达到监察、控制的目的。串口通过通讯芯片，把数据发送到单片机，单片机作数据的分析，把数字信号转换为模拟信号，再在信号灯上显示出来，达到PC机对家居的控制。单片机把信号灯的模拟信号，作分析并转换为数字信号，再通过串口发送到PC机上，实现PC机对家居的监察。单片机控制板要实现的功能就是可以键控3个指示灯，利用串口与PC机进行通讯，发送单片机3个指示灯的状态，并且接收PC机发送过来的数据，根据数据再改变指示灯的状
42、态。单片机类型：AT89S51，相关连线如图3-27图3-27使用10.592M晶振与两个30P电容组成振荡电路，P2.0到P2.2共3脚连接接地按钮，进行低电平触发。P2.5到P2.7共3脚连接三个指示灯，模拟家用电器使用状态。9脚SET与22u极性电容，高电平按钮和10K电阻组成复位电路。使用RS232C标准芯片MAX232作为重要通讯器件，图3-28，为其外围电路及其连线。图3-28电路还有使用RS232C标准，9芯串口接线器，USB作为电路电源，外加一个LED灯与1K电阻组成电源指示灯。3.4本章小结本章首先介绍了基于LabVIEW的网上家居控制平台的工作原理、系统可实现的功能，随后介
43、绍了LabVIEW编程的一些特点，再分别讲述了LabVIEW控制台的设计、Internet控制平台的设计、单片机控制板的设计等各部分的具体内容。单片机编程4.1单片机程序的流程图单片机部分采用C语言编程，由主函数模块实现全部功能，其中调用了多个子程序模块，包括：定时器中断程序模块，读灯子程序模块，发送子程序模块，串口中断程序模块，PC控灯子程序模块，手控灯子程序模块等。流程图如下图所示。从主函数模块开始，定义变量receive_flag=1，send_flag=1为子程序服务，调用定时器中断程序，开定时器。初始化定时器，设置定时器1作9600波特率发生器，定时器0作10ms计时满中断。开串口中
44、断。循环调用手动控灯子程序，判断control_led是否为1，“是”即调用PC控灯子程序，“否”再循环运行（如图4-1）。NY主函数定义变量开串口中断手动控灯子程序control_led=1？PC控灯子程序开定时器串口初始化定时器1作9600波特率发生器定时器0作10ms计时满中断图4-1主函数模块手动控灯子程序（如图4-2），先是判断P2.0是否为0，“是”则调用延时子程序，再判断P2.0是否为0，“是”，就把LED灯1状态取反。这里主要是判断按钮是否按下，按下后，就把相应的灯状态改变。先判断P2.0，对应按钮是否按下，如“否”，再判断P2.1，P2.0，这样来实现手动按钮控灯的功能。NN
45、NNYYYYYYNN手控灯子程序入口P2.01P2.11P2.21延时子程序延时子程序延时子程序P2.01P2.11P2.21LED1取反LED2取反LED3取反返回图4-2手控灯子程序模块YNYN计时器中断子程序入口关串口中断T0重新装值zdyi+1send_flag=1调用发送子程序调用读灯子程序send_flag=0开串口中断图4-3计时器中断子程序模块zdyi=5返回send_flag=1zdyi0当计时器计满时，程序进入计时器中断子程序模块，先关串口中断，T0重置新值，定义变量zdyi加1，比较是否为5，不为5返回并等待下次中断，如“是”就使send_flag=1，判断send_fl
46、ag=1是否为1，“是”即调用发送子程序，再调用读灯子程序，返回后把send_flag=0，再判断是否send_flag=1，开串口中断，返回主函数。该程序与LabVIEW软件发送与接收程序配合来工作。读灯子程序模块主要负责判断P2.5到P2.7对应三个LED灯的状态，从而把三灯的状态用Temp的值表示，再把其值以“返回值”返回到发送子程序。（如图4-4）发送子程序模块主要负责向串口发送数据，发送字符 “返回值”。再返来计时器中断子程序。（如图4-5）NYI+1YN读灯子程序入口Temp=P2,i=0Temp向右移1位Temp与非F8Temp值取反I5发送子程序入口Ti=0，发送返回值Ti=1图4-4读灯子程序模块图4-5发送子程序模块返回YNI=0X值取反PC控灯子程序入口I5，I+1X向左移一位图4-7PC控灯模块P2口X串口中断子程序入口清除接收中断标志位关串口中断astring1=SBUFcontrol
