本文關鍵詞：基于ZigBee技術的智能家居系統(tǒng)的研究與設計

  更多相關文章： 智能家居 ZigBee技術 家庭網(wǎng)關 S3C2440 CC2530

【摘要】：本文根據(jù)國內(nèi)外智能家居系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀,針對傳統(tǒng)智能家居系統(tǒng)需要布線、可擴展性差等缺點,通過綜合比較幾種現(xiàn)有無線組網(wǎng)技術的優(yōu)缺點,提出了一種基于ZigBee技術的智能家居系統(tǒng)解決方案。系統(tǒng)采用ZigBee技術組建了一個家庭內(nèi)部無線網(wǎng)絡,整個系統(tǒng)主要由系統(tǒng)控制終端、家庭網(wǎng)關、系統(tǒng)終端節(jié)點三部分構成。系統(tǒng)控制終端是用戶實現(xiàn)對智能家居系統(tǒng)進行操控的界面和平臺,系統(tǒng)控制終端可以通過WIFI/Internet等方式向家庭網(wǎng)關發(fā)起連接實現(xiàn)遠程控制,同時系統(tǒng)也支持本地控制。系統(tǒng)控制終端包括Andriod移動終端、PC機和本地觸摸屏等。家庭網(wǎng)關是整個系統(tǒng)的控制中心,家庭網(wǎng)關可以將來自外部網(wǎng)絡的控制信息通過ZigBee技術發(fā)送到家庭內(nèi)部ZigBee網(wǎng)絡的目的節(jié)點上,實現(xiàn)外部網(wǎng)絡協(xié)議到內(nèi)部網(wǎng)絡協(xié)議的轉換。家庭網(wǎng)關由網(wǎng)關服務器和ZigBee協(xié)調(diào)器共同組成,它們之間通過串口相連。網(wǎng)關服務器采用S3C2440+Linux搭建的嵌入式系統(tǒng),并在該平臺上完成基于C/S模式的并發(fā)服務器的設計和基于B/S的嵌入式Web服務器的構建。同時移植了QT庫,完成了QT本地控制界面的設計。系統(tǒng)終端節(jié)點是帶有基于ZigBee技術通信能力的功能執(zhí)行節(jié)點,由ZigBee通信模塊與基于單片機的功能實現(xiàn)模塊組成,在設計上將它們通過串口整合在一起。終端節(jié)點一方面通過ZigBee模塊完成與家庭網(wǎng)關的通信,另一方面通過單片機功能模塊完成對家居設備控制的功能。ZigBee通信模塊的設計是基于TI公司的CC2530無線片上系統(tǒng),各種功能模塊是通過單片機來實現(xiàn)的,并完成了相應的軟硬件設計。最后對系統(tǒng)各個功能模塊和整個系統(tǒng)進行了測試,實現(xiàn)了室內(nèi)的調(diào)光控制、空調(diào)控制和環(huán)境溫度的采集,基本達到了設計要求。
【關鍵詞】：智能家居 ZigBee技術 家庭網(wǎng)關 S3C2440 CC2530
【學位授予單位】：杭州電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TU855;TN92
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-16
• 1.1 智能家居概述10-12
• 1.1.1 智能家居的概念10
• 1.1.2 國外智能家居的發(fā)展概況10-11
• 1.1.3 國內(nèi)智能家居的發(fā)展概況11-12
• 1.1.4 智能家居的發(fā)展趨勢12
• 1.2 課題研究的意義和目的12-13
• 1.3 ZigBee技術介紹13-14
• 1.3.1 ZigBee技術簡介13
• 1.3.2 ZigBee技術應用于智能家居系統(tǒng)的優(yōu)勢13-14
• 1.4 本文的研究內(nèi)容和結構安排14-16
• 1.4.1 本文的研究內(nèi)容14-15
• 1.4.2 本文的章節(jié)安排15-16
• 第二章 系統(tǒng)的總體方案設計16-20
• 2.1 智能家居系統(tǒng)的設計要求16
• 2.2 智能家居系統(tǒng)組網(wǎng)技術的選擇16-18
• 2.2.1 有線組網(wǎng)技術16-17
• 2.2.2 無線組網(wǎng)技術17-18
• 2.2.3 幾種無線組網(wǎng)技術的比較18
• 2.3 基于ZigBee技術的智能家居系統(tǒng)的總體設計18-19
• 2.4 本章小結19-20
• 第三章 ZigBee技術研究與系統(tǒng)的組網(wǎng)設計20-27
• 3.1 ZigBee的設備類型與網(wǎng)絡拓撲結構20-21
• 3.1.1 ZigBee的設備類型20
• 3.1.2 ZigBee網(wǎng)絡拓撲結構20-21
• 3.2 ZigBee協(xié)議棧介紹21-25
• 3.2.1 物理層（PHY）22-23
• 3.2.2 介質(zhì)訪問控制層（MAC）23-24
• 3.2.3 網(wǎng)絡層（NWK）24
• 3.2.4 應用層(APL)24-25
• 3.3 基于ZigBee技術的智能家居系統(tǒng)組網(wǎng)設計25-26
• 3.4 本章小結26-27
• 第四章 智能家居系統(tǒng)終端節(jié)點的設計27-39
• 4.1 智能家居系統(tǒng)終端節(jié)點的總體設計27-28
• 4.2 智能家居終端節(jié)點的硬件設計28-32
• 4.2.1 ZigBee節(jié)點的硬件設計28-30
• 4.2.2 環(huán)境溫度采集模塊的硬件設計30-31
• 4.2.3 紅外控制模塊的硬件設計31-32
• 4.2.4 其它控制模塊的硬件設計簡介32
• 4.3 智能家居終端節(jié)點的軟件設計32-38
• 4.3.1 ZigBee節(jié)點軟件設計32-36
• 4.3.2 環(huán)境溫度采集模塊的軟件設計36
• 4.3.3 紅外控制模塊的軟件設計36-37
• 4.3.4 其它控制模塊的軟件設計簡介37-38
• 4.4 本章小結38-39
• 第五章 智能家居系統(tǒng)家庭網(wǎng)關的設計39-55
• 5.1 智能家居系統(tǒng)家庭網(wǎng)關的總體設計39-40
• 5.2 家庭網(wǎng)關服務器平臺的搭建40-47
• 5.2.1 網(wǎng)關服務器軟硬件平臺的選擇40-41
• 5.2.2 交叉編譯環(huán)境的搭建41-42
• 5.2.3 U-boot移植42-43
• 5.2.4 Linux內(nèi)核移植43-45
• 5.2.5 根文件系統(tǒng)的構建45-46
• 5.2.6 QT的移植46-47
• 5.3 家庭網(wǎng)關服務器的設計47-54
• 5.3.1 網(wǎng)關服務器的選擇47
• 5.3.2 TCP并發(fā)服務器的設計47-50
• 5.3.3 嵌入式Web服務器的構建50-54
• 5.4 系統(tǒng)控制終端設計簡介54
• 5.5 本章小結54-55
• 第六章 系統(tǒng)的測試與結果分析55-69
• 6.1 系統(tǒng)的組網(wǎng)測試55-58
• 6.2 系統(tǒng)終端節(jié)點的測試58-62
• 6.2.1 ZigBee溫度采集節(jié)點測試58-59
• 6.2.2 紅外控制模塊的測試59-62
• 6.3 家庭網(wǎng)關服務器的測試62-64
• 6.4 系統(tǒng)的整體測試64-68
• 6.5 本章小結68-69
• 第七章 總結與展望69-71
• 7.1 論文工作總結69-70
• 7.2 工作展望70-71
• 致謝71-72
• 參考文獻72-75
• 附錄A75-76
• 附錄B76

【相似文獻】

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本文編號：650716