【摘要】：隨著全球經(jīng)濟(jì)、通信技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展以及人們對更好生活品質(zhì)的追求，家居自動化、智能化和舒適化已成為了發(fā)展的趨勢。由于如今全球資源的匱乏，人們向往著安全便捷環(huán)保節(jié)能的生活空間，因此將無線通信技術(shù)應(yīng)用于智能家居之中已成為了必然的趨勢。 本課題來源于下一代互聯(lián)網(wǎng)光子集成網(wǎng)絡(luò)終端產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目，在三網(wǎng)融合終端模塊的基礎(chǔ)之上引入ZigBee無線通信組網(wǎng)設(shè)計出了基于ZigBee技術(shù)和嵌入式Web服務(wù)器的智能家居系統(tǒng)。 本論文以智能家居系統(tǒng)為研究的對象，以STM32F103為主芯片的ARM控制板為硬件平臺，對其移植嵌入式Web服務(wù)器，并利用串口通信的方式與ZigBee無線收發(fā)模塊進(jìn)行通信并對其進(jìn)行管理控制，用戶能夠通過電腦計算機(jī)的瀏覽器查詢或者更改家居中電器的信息和狀態(tài)，，從而實(shí)現(xiàn)智能家居的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)。本系統(tǒng)已實(shí)現(xiàn)的功能有：控制家電設(shè)備的開關(guān)、采集住宅內(nèi)的溫度數(shù)據(jù)、人體入侵報警、煙霧報警等異常狀態(tài)。本論文的主要工作如下： (1)簡要介紹了智能家居系統(tǒng)在國內(nèi)外的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢、ZigBee無線通信技術(shù)及Z-Stack協(xié)議棧的相關(guān)概念； (2)設(shè)計出了本系統(tǒng)的硬件方案，包括ZigBee模塊芯片選型和各功能模塊的外圍電路設(shè)計等等； (3)設(shè)計出了本系統(tǒng)的軟件方案，包括ARM控制器的工作流程、ZigBee終端節(jié)點(diǎn)和協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)各個模塊的工作流程，以及嵌入式Web服務(wù)器設(shè)計。 (4)完成了系統(tǒng)的硬件設(shè)計，并對最終的產(chǎn)品進(jìn)行測試，包括系統(tǒng)功能測試、ZigBee節(jié)點(diǎn)通信距離測試、網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)重啟測試及各個功能模塊測試等，并進(jìn)行了具體的分析。經(jīng)過一系列的測試，驗(yàn)證本系統(tǒng)基本達(dá)到了對家庭信息進(jìn)行智能化控制的目的，具有操作簡單、功能強(qiáng)大、功耗低等優(yōu)良特性，以及廣闊的應(yīng)用前景。
[Abstract]:With the continuous development of global economy, communication technology and Internet technology and people's pursuit of better quality of life, home automation, intelligence and comfort have become the trend of development. Due to the shortage of global resources, people aspire to the safe, convenient, environment-friendly and energy-saving living space, so it has become an inevitable trend to apply wireless communication technology to smart home. This project comes from the industrialization project of the next generation Internet photonic integrated network terminal. On the basis of the three-network convergence terminal module, a smart home system based on ZigBee technology and embedded Web server is designed by introducing ZigBee wireless communication network. In this paper, the smart home system as the object of study, STM32F103 as the main chip of the ARM control board as the hardware platform, to transplant its embedded Web server, And uses the serial communication way to communicate with the ZigBee wireless transceiver module and carries on the management control to it, the user can inquire through the computer browser or change the home electrical apparatus information and the status, So as to realize the remote monitoring system of smart home. The functions of this system include: to control the switch of home appliances, to collect the temperature data in the house, to alarm the intrusion of human body, to alarm the smoke and so on. The main work of this paper is as follows: (1) the present situation and development trend of smart home system at home and abroad, ZigBee wireless communication technology and the related concepts of Z-Stack protocol stack are briefly introduced. (2) the hardware scheme of the system is designed, including the chip selection of ZigBee module and the design of peripheral circuit of each functional module. (3) the software scheme of the system is designed, including the workflow of ARM controller, the workflow of each module of ZigBee terminal node and coordinator node, and the design of embedded Web server. (4) the hardware design of the system is completed, and the final product is tested, including the system function test, the ZigBee node communication distance test, the network node restart test and each function module test and so on. Through a series of tests, it is verified that the system basically achieves the purpose of intelligent control of home information. It has the advantages of simple operation, powerful function, low power consumption, and broad application prospects.
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TU855

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本文編號：2473364