本文關(guān)鍵詞：基于Android的無線智能家居系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研究

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【摘要】：伴隨著智能手機(jī)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的日新月異,物聯(lián)網(wǎng)浪潮的推波助瀾,智能家居逐漸成為當(dāng)代家居生活的發(fā)展方向。家庭網(wǎng)絡(luò)需要具備便捷性、模塊化、擴(kuò)展性及獨(dú)立性的通信特點(diǎn),而無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)能夠?yàn)橹悄芗揖酉到y(tǒng)提供更大的靈活性、移動(dòng)性,所以把無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)融入到家庭網(wǎng)絡(luò)中已經(jīng)成為當(dāng)今智能家居市場主流趨勢。因此,本文設(shè)計(jì)開發(fā)了基于Android的無線智能家居系統(tǒng)。首先,本文分析了無線智能家居系統(tǒng)的結(jié)構(gòu);然后,在對市面上幾種主流的無線通信技術(shù)和操作系統(tǒng)建表比較以后,本文擇優(yōu)選取WIFI、ZigBee和射頻無線通信技術(shù)和Android操作系統(tǒng)對系統(tǒng)進(jìn)行開發(fā);最終,本文設(shè)計(jì)了完整的無線智能家居系統(tǒng)解決方案。硬件設(shè)計(jì)方面,本文的硬件系統(tǒng)主要包括CC2530單片機(jī)最小系統(tǒng),供電電路,智能燈開關(guān)系統(tǒng),智能插座電路,智能窗簾電路,環(huán)境監(jiān)測電路以及中央控制器。其中智能燈開關(guān)系統(tǒng)主要由單線制取電電路、晶閘管驅(qū)動(dòng)電路以及觸摸面板構(gòu)成,智能開關(guān)系統(tǒng)對燈既實(shí)現(xiàn)了無線網(wǎng)絡(luò)控制又實(shí)現(xiàn)了物理控制。智能插座和智能窗簾電路都采用三極管驅(qū)動(dòng)繼電器實(shí)現(xiàn)通斷控制。環(huán)境監(jiān)測電路利用TC77和MQ-2實(shí)現(xiàn)溫度和氣體的采集。中央控制器通過RT5350與CC2530的串口連接,架起WIFI與ZigBee之間通信的橋梁。軟件設(shè)計(jì)方面,本文的軟件系統(tǒng)主要包括ZigBee網(wǎng)絡(luò)軟件設(shè)計(jì),315M射頻網(wǎng)絡(luò)軟件設(shè)計(jì),WIFI網(wǎng)絡(luò)軟件設(shè)計(jì)。通過對ZigBee協(xié)調(diào)器和終端節(jié)點(diǎn)進(jìn)行了建立網(wǎng)絡(luò),加入網(wǎng)絡(luò),事件處理的程序設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了中央控制器與ZigBee終端通信。315M射頻收發(fā)程序的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了智能燈子控制器和觸摸面板的通信。WIFI無線網(wǎng)絡(luò)的軟件設(shè)計(jì)包含OpenWrt操作系統(tǒng)、服務(wù)器、APP的軟件設(shè)計(jì)。OpenWrt操作系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)WIFI串口的功能,通過串口進(jìn)行WIFI信號(hào)與ZigBee信號(hào)的相互轉(zhuǎn)化。設(shè)計(jì)有固定的IP地址和端口號(hào)的TCP服務(wù)器實(shí)現(xiàn)控制指令的轉(zhuǎn)發(fā)和登錄密碼的驗(yàn)證。本文設(shè)計(jì)了APP的登錄界面,主控界面,情景界面,設(shè)置界面,以及各個(gè)房間的子界面并且運(yùn)用TCP協(xié)議與服務(wù)器進(jìn)行通信,SQLite進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。此外,在完成設(shè)計(jì)以后對無線智能家居系統(tǒng)的各項(xiàng)功能進(jìn)行測試,系統(tǒng)在各項(xiàng)測試中性能優(yōu)良,達(dá)到了系統(tǒng)設(shè)計(jì)預(yù)期的要求。
【關(guān)鍵詞】：Android WIFI ZigBee
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TU855
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-14
• 1.1 智能家居簡介10-11
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2.1 國外發(fā)展現(xiàn)狀11
• 1.2.2 國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀11-12
• 1.3 本文的主要工作12-14
• 第二章 無線智能家居系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)14-25
• 2.1 無線智能家居系統(tǒng)的組成14
• 2.2 網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)方案選擇14-16
• 2.3 控制終端操作系統(tǒng)的選擇16-23
• 2.3.1 Android簡介17-18
• 2.3.2 Android系統(tǒng)結(jié)構(gòu)18-20
• 2.3.3 Android應(yīng)用程序的組成及工作流程20-23
• 2.4 系統(tǒng)總體方案23-24
• 2.5 本章小結(jié)24-25
• 第三章 無線智能家居系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)25-38
• 3.1 ZigBee模塊25-28
• 3.1.1 ZigBee芯片選型25-26
• 3.1.2 CC2530核心電路設(shè)計(jì)26-28
• 3.2 電源模塊28-29
• 3.3 子控制器硬件設(shè)計(jì)29-35
• 3.3.1 智能燈開關(guān)模塊29-32
• 3.3.2 智能插座模塊32
• 3.3.3 智能窗簾模塊32-34
• 3.3.4 環(huán)境監(jiān)測模塊34-35
• 3.4 中央控制器硬件設(shè)計(jì)35-36
• 3.5 本章小結(jié)36-38
• 第四章 無線智能家居系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)38-66
• 4.1 ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)的軟件設(shè)計(jì)38-41
• 4.1.1 協(xié)調(diào)器軟件設(shè)計(jì)39-40
• 4.1.2 ZigBee終端節(jié)點(diǎn)軟件設(shè)計(jì)40-41
• 4.2 射頻無線網(wǎng)絡(luò)的軟件設(shè)計(jì)41-42
• 4.3 WIFI無線網(wǎng)絡(luò)的軟件設(shè)計(jì)42-52
• 4.3.1 OpenWrt操作系統(tǒng)設(shè)計(jì)44-46
• 4.3.2 服務(wù)器設(shè)計(jì)46-48
• 4.3.3 Android應(yīng)用程序設(shè)計(jì)48-52
• 4.4 Android應(yīng)用程序界面設(shè)計(jì)52-65
• 4.4.1 登錄界面的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)52-54
• 4.4.2 主控界面的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)54-56
• 4.4.3 各房間界面的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)56-61
• 4.4.4 情景模式界面的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)61-62
• 4.4.5 其他界面的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)62-65
• 4.5 本章小結(jié)65-66
• 第五章 無線智能家居系統(tǒng)測試66-70
• 5.1 智能燈測試66-67
• 5.2 智能插座測試67
• 5.3 智能窗簾測試67-68
• 5.4 環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)測試68-69
• 5.5 情景模式測試69
• 5.6 本章小結(jié)69-70
• 第六章 總結(jié)與展望70-72
• 6.1 本文的主要成果70-71
• 6.2 課題研究展望71-72
• 致謝72-73
• 參考文獻(xiàn)73-77

【相似文獻(xiàn)】

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