本文關(guān)鍵詞：基于STM32和ZigBee的智能家居下位機系統(tǒng)的研究與設(shè)計，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著當前經(jīng)濟的快速發(fā)展和人們生活水平的不斷提高,人們對生活質(zhì)量有了越來越高的要求,在這樣的大背景下,智能家居系統(tǒng)應(yīng)運而生。在過去的十年里,隨著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,智能家居系統(tǒng)已經(jīng)有了比較大的發(fā)展,但是由于技術(shù)和成本的限制,目前為止,智能家居系統(tǒng)還不能廣泛的被人們所使用。因此,一種簡單便捷,方便實用,經(jīng)濟實惠的智能家居系統(tǒng)成為人們的迫切需要。而隨著物聯(lián)網(wǎng)的飛速發(fā)展,設(shè)計一套成本相對低廉的智能家居系統(tǒng)成為了可能。為了滿足人們對智能家居系統(tǒng)的需要,本文利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),設(shè)計開發(fā)了一套功能實用、成本相對低廉的智能家居下位機系統(tǒng),只需添加上位機部分,比如PC機的客戶端或者移動客戶端,即可組成一套完整的智能家居系統(tǒng),上位機的客戶端可以接收數(shù)據(jù)或者下發(fā)指令。由于在這套系統(tǒng)中沒有進行上位機的設(shè)計,所以在這里使用socket toll工具進行接收數(shù)據(jù)和下發(fā)指令。本文主要從硬件和軟件兩方面對這套系統(tǒng)進行了研究:(1)硬件電路主要包括網(wǎng)關(guān)和ZigBee網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。網(wǎng)關(guān)電路板選用的主控芯片是STM32系列芯片,通訊模塊為SIM900模塊,負責通過GPRS向上位機發(fā)送數(shù)據(jù)。ZigBee網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)包括一個協(xié)調(diào)器和六個終端節(jié)點,協(xié)調(diào)器通過排針插接在網(wǎng)關(guān)電路板上,六個終端節(jié)點分別是溫濕度采集模塊、人體紅外探測模塊、煙霧濃度探測模塊、風扇控制模塊、直流電機驅(qū)動模塊和LED燈控制模塊。協(xié)調(diào)器和終端節(jié)點的主控芯片都是cc2530,另外終端節(jié)點上都有不同的傳感器。整個系統(tǒng)的工作流程為:終端節(jié)點上的傳感器采集數(shù)據(jù),然后通過ZigBee網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給協(xié)調(diào)器,協(xié)調(diào)器通過串口把數(shù)據(jù)發(fā)送給網(wǎng)關(guān)。網(wǎng)關(guān)接收數(shù)據(jù)之后,再通過GPRS模塊發(fā)送給上位機,上位機利用socket toll接收并顯示數(shù)據(jù)。也可以通過socket toll下發(fā)指令,然后通過網(wǎng)關(guān)發(fā)送給終端節(jié)點,使終端節(jié)點執(zhí)行開關(guān)燈、風扇、直流電機等動作。(2)軟件實現(xiàn)部分的編程環(huán)境是Keil MDK和IAR。MDK-ARM是專為微控制器應(yīng)用而設(shè)計的編程軟件,不僅簡單易學(xué),而且功能強大,能夠很好的滿足大多數(shù)的嵌入式編程應(yīng)用。IAR Systems是全球領(lǐng)先的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)工具。本系統(tǒng)采用C語言編程,C語言具有簡潔緊湊、靈活方便的特點。系統(tǒng)采用模塊化編程,極大的提高了系統(tǒng)的編程效率,為程序的修改和升級提供了方便。這套系統(tǒng)的主要功能有檢測溫濕度、煙霧濃度、是否有人經(jīng)過和開關(guān)燈、開關(guān)風扇、開關(guān)直流電機(模擬窗簾的開關(guān))。由于上位機部分不在本文的研究范圍之內(nèi),所以所有的數(shù)據(jù)顯示和指令的下發(fā)都借助于socket toll工具。在實際應(yīng)用中只需要編寫一個上位機的客戶端來取代socket toll工具進行數(shù)據(jù)的接收和顯示即可。
【關(guān)鍵詞】：智能家居 下位機 STM32 cc2530 GPRS
【學(xué)位授予單位】：曲阜師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TU855;TN92
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第一章 緒論8-11
• 1.1 智能家居概述8
• 1.2 智能家居在國內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀8-9
• 1.3 課題的研究背景和意義9
• 1.3.1 課題研究的背景9
• 1.3.2 課題研究的意義9
• 1.4 本文研究的主要內(nèi)容9-11
• 第二章 系統(tǒng)概述11-14
• 2.1 系統(tǒng)功能概述11-12
• 2.2 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)概述12-13
• 2.2.1 系統(tǒng)整體架構(gòu)設(shè)計12
• 2.2.2 傳感層12-13
• 2.2.3 網(wǎng)絡(luò)層13
• 2.2.4 應(yīng)用層13
• 2.3 數(shù)據(jù)通信流程概述13-14
• 第三章 系統(tǒng)硬件平臺設(shè)計14-23
• 3.1 網(wǎng)關(guān)硬件設(shè)計14-17
• 3.1.1 主控芯片的選型與介紹14-15
• 3.1.2 其他主要芯片的選型與介紹15
• 3.1.3 stm32主控電路15-16
• 3.1.4 其他主要芯片電路16-17
• 3.2 ZigBee網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計17-23
• 3.2.1 ZigBee傳輸模塊設(shè)計18-19
• 3.2.2 溫濕度采集模塊19
• 3.2.3 煙霧濃度探測模塊19-20
• 3.2.4 人體紅外模塊20
• 3.2.5 直流電機模塊20-21
• 3.2.6 LED燈控制模塊和風扇控制模塊21-23
• 第四章 系統(tǒng)的軟件實現(xiàn)23-51
• 4.1 總體設(shè)計23
• 4.2 通訊協(xié)議23-27
• 4.3 網(wǎng)關(guān)程序設(shè)計27-32
• 4.3.1 GPRS指令介紹27-28
• 4.3.2 網(wǎng)關(guān)程序設(shè)計28-32
• 4.4 ZigBee網(wǎng)絡(luò)程序設(shè)計32-51
• 4.4.1 協(xié)調(diào)器程序設(shè)計32-35
• 4.4.2 溫濕度采集模塊程序設(shè)計35-38
• 4.4.3 煙霧濃度探測模塊程序設(shè)計38-40
• 4.4.4 人體紅外模塊程序設(shè)計40-44
• 4.4.5 LED燈和風扇控制模塊程序設(shè)計44-47
• 4.4.6 直流電機模塊程序設(shè)計47-51
• 第五章 樣機搭建與測試51-56
• 5.1 樣機搭建51-52
• 5.2 樣機的測試方法52-53
• 5.3 實驗結(jié)果及分析53-56
• 第六章 總結(jié)與展望56-57
• 6.1 總結(jié)56
• 6.2 展望56-57
• 參考文獻57-59
• 致謝59

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 王洪敏;;物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù)及其發(fā)展的研究[J];渤海大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2012年03期

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 柯國琴;基于單片機的智能家居系統(tǒng)的研究[D];合肥工業(yè)大學(xué);2010年

2 張延鴻;基于WCDMA的智能家居系統(tǒng)設(shè)計及實現(xiàn)[D];北京郵電大學(xué);2009年

3 劉宇;可與傳統(tǒng)家電互聯(lián)的控制系統(tǒng)的研究和設(shè)計[D];廣東工業(yè)大學(xué);2013年

  本文關(guān)鍵詞：基于STM32和ZigBee的智能家居下位機系統(tǒng)的研究與設(shè)計，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：335436