本文關鍵詞：基于IoT的智能家居系統(tǒng)設計

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【摘要】：由于科學與社會不斷進步與發(fā)展,我們的生活水平亦在逐漸提升。市場上出現(xiàn)了各式各樣的智能化產品對我們的生活方式與品質產生重大影響。作為新興科技的一種,IoT不斷普及,被運用至了生活與生產的許多領域。本論文對比研究了海內外智能家居發(fā)展情況,在此基礎上,設計了一種十分便捷的智能家居整體方案。根據系統(tǒng)的主要功能需要,圍繞整體方案完成了設計軟件與選擇硬件等步驟,設計了設計目標。按照現(xiàn)在各地智能家居系統(tǒng)設計的基本目標及其局限性,在整個家庭的內部引入了成本較低且傳輸距離較遠的ZigBee技術,在家居的內部采用使用最多且穩(wěn)定性較好的星狀型網絡作為各個節(jié)點設備的組網模式,從而使較為復雜的網絡傳輸模式從有線傳輸轉變?yōu)闊o線傳輸,其優(yōu)點在于使家居系統(tǒng)的施工變得簡單可行。智能家居系統(tǒng)使用ARM9的三星S3C2440A型微處理器,并基于該處理器作為硬件開發(fā)平臺,同時與嵌入式Linux操作系統(tǒng)結合,一步步建立了中央控制器模塊與溫濕度傳感器模塊的交叉編譯環(huán)境,移植了操作系統(tǒng)程序并設計了軟件程序。完成了操控、收集家居內部中央控制器以及各個傳感器模塊信息的步驟。借助于ZigBee技術,每個模塊能夠同中央控制器結合起來形成一個健全的系統(tǒng)。借助ZigBee技術的形狀網絡,中央控制器作為協(xié)調器節(jié)點,其他傳感器模塊作為終端設備節(jié)點,做出了中央控制器與傳感器之間的自組網測驗和數(shù)據傳輸測驗,發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)具有很好的可擴充性,所有模塊運行良好,整體上達到了設計目標。自動控制與網絡共享信息是智能家居的主要內容,在IoT日益發(fā)達的背景下,本論文的研究有著重大實際意義。
【關鍵詞】：IoT ZigBee S3C2440A 智能家居
【學位授予單位】：蘭州理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TU855;TN92
【目錄】：

• 摘要8-9
• Abstract9-11
• 第1章 緒論11-17
• 1.1 研究的背景及意義11-12
• 1.2 國內外研究現(xiàn)狀12-14
• 1.2.1 國內研究現(xiàn)狀12-13
• 1.2.2 國外研究現(xiàn)狀13-14
• 1.3 研究目標、研究內容及主要工作14-15
• 1.3.1 研究目標14
• 1.3.2 研究內容14
• 1.3.3 主要工作14-15
• 1.4 研究方法、技術路線、試驗方案及其可行性分析15
• 1.5 本文構想15-17
• 第2章 智能家居系統(tǒng)相關技術應用分析17-21
• 2.1 嵌入式系統(tǒng)技術介紹及應用分析17-18
• 2.1.1 嵌入式系統(tǒng)的特點17-18
• 2.1.2 嵌入式微處理器芯片的比較及選擇18
• 2.2 Zig Bee技術介紹及應用分析18-20
• 2.2.1 Zig Bee技術的特點18-19
• 2.2.2 Zig Bee組網的結構19-20
• 2.3 本章小結20-21
• 第3章 智能家居系統(tǒng)的總體設計方案21-27
• 3.1 系統(tǒng)的實際需求分析21-22
• 3.2 系統(tǒng)的功能結構22-23
• 3.3 系統(tǒng)總體設計方案23-25
• 3.3.1 中央控制器模塊24
• 3.3.2 Zig Bee網絡模塊24
• 3.3.3 溫濕度傳感器模塊24-25
• 3.4 系統(tǒng)軟件設計及開發(fā)的特點25-26
• 3.5 本章小結26-27
• 第4章 基于Zig Bee技術的智能家居系統(tǒng)子網設計27-35
• 4.1 智能家居系統(tǒng)組網27-28
• 4.2 智能家居組網設備硬件選型28-30
• 4.2.1 射頻單元選型28-29
• 4.2.2 無線控制模塊選型29-30
• 4.3 智能家居系統(tǒng)網絡程序設計30-34
• 4.3.1 準備開發(fā)環(huán)境30-31
• 4.3.2 設計Zig Bee應用程序31-34
• 4.4 本章小結34-35
• 第5章 智能家居系統(tǒng)模塊設計35-42
• 5.1 建立系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境35-39
• 5.1.1 硬件開發(fā)平臺的選型35-36
• 5.1.2 建立嵌入式Linux的開發(fā)環(huán)境36-39
• 5.2 溫濕度傳感器模塊設計及其實現(xiàn)39-40
• 5.2.1 功能設計39
• 5.2.2 軟件設計39-40
• 5.3 中央控制器人機交互界面設計40-41
• 5.3.1 軟件設計40-41
• 5.4 本章小結41-42
• 第6章 智能家居系統(tǒng)實驗測試42-48
• 6.1 測試流程42
• 6.2 網絡運行與測試42-45
• 6.3 傳感器模塊的編譯、測試及其實現(xiàn)45
• 6.4 人機交互界面中央控制器系統(tǒng)的測試及其實現(xiàn)45-47
• 6.5 本章小結47-48
• 結論48-49
• 參考文獻49-52
• 致謝52-53
• 附錄A 攻讀學位期間所發(fā)表的學術論文目錄53-54
• 附錄B 主要程序54-62
• B.1 應用層處理程序函數(shù)54
• B.2 應用層事件處理函數(shù)部分程序54
• B.3 主要源程序設計（溫濕度傳感器模塊）54-56
• B.4 顯示程序用所需的主要函數(shù)56-57
• B.5 中央控制器實現(xiàn)主要功能的軟件構造函數(shù)程序57-59
• B.6 使用make命令編譯的溫濕度驅動程序59
• B.7 編譯溫濕度傳感器應用程序59-60
• B.8 通過串口終端掛載宿主機目錄程序60
• B.9 進入串口終端的NFS共享目錄程序60
• B.10 溫濕度傳感器驅動程序加載60
• B.11 執(zhí)行的測試程序60
• B.12 修改該腳本文件程序60-61
• B.13 設置環(huán)境變量程序61
• B.14 掛載宿主機目錄程序61
• B.15 QT環(huán)境變量設置程序61-62

【參考文獻】

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本文編號：1101120