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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:蔡昆華
研究生(外文):Kun-Hua Tsai
論文名稱:以電力線傳送之資訊家電控制系統之設計與實現
論文名稱(外文):Design and Implementation of Power Line Based Information Appliance Control System
指導教授:李祖聖
指導教授(外文):Tzuu-Hseng S.Li
學位類別:碩士
校院名稱:國立成功大學
系所名稱:電機工程學系碩博士班
學門:工程學門
學類:電資工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2002
畢業學年度:90
語文別:中文
論文頁數:71
中文關鍵詞:資訊家電遠端控制電力線
外文關鍵詞:EchelonRemote ControlLonTalksLonWorksPower line
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電力線已經是每個家庭中現成的傳輸信號系統之一,不需額外的佈線就可利用此傳輸媒介。本論文主要的目標是應用電力線並整合網路線及電話線以構成緊密的家用網路架構,同時設計和研製居家保全系統和網路化家電控制器。本文首先設計電力線的分散式系統架構,經由電力線上的節點,設計研製各式的保全防災電路、撥號電路、語音電路及家電的控制電路等,並由FPGA處理器來加以連結控制。接著,透過家用網路軟體與8051介面電路的設計製作,完成Gateway的架設,使整個系統得以整合完全。
使用者將可以透過網路利用家中CCD或控制機器人監視家中環境,控制家中資訊家電。也可以使用電話遠端遙控,達到同樣的功能。相信當電話可傳送影像及3G更普及化時,不但所有的家電都可經由家用網路透過電話控制,而且所有的訊息包括影像、聲音也可透過電話傳遞到主人面前,達到及時控制的目標。
Power line now transmission has been the most essential communication in the home. In this thesis, we will integrate this media with Internet and telephone to construct the whole control system.
The purposes of this thesis are mainly in design and implementation of home security system and information appliance control through the home network. First, we construct the power line distributed system architecture. Then, we design many kinds of electronic circuits, such as disaster protection and security, dialing, voice, and appliance control. We apply the FPGA microprocessor to combine these circuits together. Finally, we complete the home gateway circuit design and link with the power line control system.
People can now manipulate the fixed-point CCD camera of the monitoring system and control all kinds of information appliance through the developed home network control system. It is believed that with the popularization of the 3G, all the audio and video signal can be mixed together to achieve the real-time control via the home network.
第一章 緒論 1
1.1 研究動機與目的 1
1.2 論文概要 3
第二章 系統架構 4
2.1 電力線控制模組…………………………………………..5
2.1.1 LonWorks分散式控制網路系統….………………..5
2.1.2 電力線硬體控制架構……………………………...6
2.1.3 耦合電路…………………………………………...7
2.1.4 電力線收發器……………………………………...7
2.1.5 Neuron Chip………………………………………...8
2.1.6 電力線傳輸之軟體設計…………………………...9
2.2 週邊電路元件……………………………………………10
2.2.1 複頻解碼IC …11
2.2.2 複頻訊號產生IC………………………………….13
2.2.3 語音 IC…………………………………………...13
2.2.4 達靈頓IC………………………………………… 14
2.2.5 FT5754步進馬達驅動IC…………………………15
2.2.6 四相步進馬達 …...16
第三章 電路設計與實現 19
3.1 Gateway 電路設計與實現 19
3.1.1 VB網頁程式設計 20
3.1.2 8051介面電路 22
3.1.3 Neuron Chip 24
3.2 FPGA電路設計與實現 25
3.2.1 FPGA Chip晶片模組: 25
3.2.2 FPGA 電路設計 27
3.3 電話撥號系統設計與實現 28
3.3.1電話的電器特性 …28
3.3.2 撥號方式 …29
3.3.3 撥號控制電路…………………………………….30
3.3.4 自動撥號系統………………………………….…32
3.3.5 振鈴自動檢測…………………………………….36
3.4 FPGA週邊電路設計與實線…………………………….36
3.4.1無線收發模組 36
3.4.2步進馬達控制 37
3.4.3火災警報…………………………………………..39
3.4.4 觸摸開關………………………………………….40
3.4.5 震動開關………………………………………….41
3.4.6 家電控制………………………………………….42
第四章 軟體設計流程 43
4.1 遠端網路控制 43
4.2 電話撥號軟體設計………………………………………46
4.2.1自動撥號之軟體設計..……………………………46
4.2.2 撥號控制之軟體設計……………………………46
4.2.3 各式防災警報器之軟體設計……………………48
4.3 電力線傳輸之軟體設計 ………………………………..49
4.4 8051非同步傳輸軟體之設定………………………….51
第五章 實驗成果展示 56
5.1 Gateway系統架構………………………………………..57
5.2電力線控制模組………...………………………………..57
5.3 8051介面電路……………………………………………59
5.4震動開關………………………………………………….60
5.5觸摸開關………………………………………………….60
5.6馬達電路………………………………………………….61
5.7語音IC電路………………………………………………61
5.8電話自動撥號電路……………………………………… 63
5.9撥號控制電路… …………………………………………64
5.10 UART無線模組電路……………………………………64
5.11 VB網頁顯示……………………………………………64
第六章 結論與未來發展 67
參考文獻 68
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