本文關(guān)鍵詞：基于ZigBee和WiFi融合技術(shù)的智能家居控制器系統(tǒng)研發(fā)

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【摘要】：近年來,智能家居系統(tǒng)逐漸成為人們關(guān)注和研究的熱點領(lǐng)域,智能家居行業(yè)正在占領(lǐng)物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的市場。智能家居控制器作為智能家居系統(tǒng)的核心,主要負責(zé)整個系統(tǒng)網(wǎng)路搭建與維護、數(shù)據(jù)信息的傳輸與處理和人機交互的實現(xiàn)。本文在研究和分析當(dāng)前該領(lǐng)域發(fā)展現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,針對智能家居控制器缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、兼容性差等問題,研發(fā)了一款融合了ZigBee和WiFi網(wǎng)絡(luò)技術(shù)且通用性強的智能家居控制器。主要工作內(nèi)容如下:首先著重對ZigBee、WiFi網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和嵌入式技術(shù)進行分析,在遵循設(shè)計原則的基礎(chǔ)上提出系統(tǒng)方案架構(gòu)。進而詳細設(shè)計了智能家居控制器硬件模塊并進行理論分析,設(shè)計了嵌入式處理器i.MX287最小系統(tǒng),并對終端節(jié)點及其外圍功能電路進行原理分析和設(shè)計;然后搭建了嵌入式系統(tǒng),著重對嵌入式控制器的以太網(wǎng)、ZigBee、WiFi、串口應(yīng)用以及終端節(jié)點功能模塊進行功能分析及軟件實現(xiàn),并利用Qt完成系統(tǒng)界面的設(shè)計。最后分別對控制器組網(wǎng)功能和智能家居控制器整機監(jiān)控功能進行測試、分析。實驗測試表明,本文研發(fā)的智能家居控制器能夠很好完成ZigBee和WiFi網(wǎng)絡(luò)技術(shù)間的數(shù)據(jù)交互,滿足設(shè)計原則的基礎(chǔ)上,實現(xiàn)對智能家居環(huán)境的采集和對家居設(shè)備的遠程控制,具有兼容性強、擴展方便等優(yōu)點。該成果有利于智能家居控制系統(tǒng)的推廣和發(fā)展。
【關(guān)鍵詞】：智能家居控制器 ZigBee WiFi 嵌入式系統(tǒng) ARM
【學(xué)位授予單位】：青島理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TN92;TP273;TU855
【目錄】：

• 摘要9-10
• Abstract10-11
• 第1章 緒論11-17
• 1.1 智能家居系統(tǒng)研究的背景及意義11-12
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢12-15
• 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀12
• 1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀12-15
• 1.3 論文的主要研究內(nèi)容15-17
• 第2章 智能家居控制器總體方案研究與設(shè)計17-26
• 2.1 智能家居控制系統(tǒng)的設(shè)計原則17-18
• 2.2 系統(tǒng)設(shè)計方案分析18
• 2.3 智能家居組網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)分析18-21
• 2.3.1 ZigBee組網(wǎng)技術(shù)分析18-19
• 2.3.2 WiFi網(wǎng)絡(luò)技術(shù)分析19-21
• 2.4 智能家居控制器嵌入式技術(shù)分析21-24
• 2.4.1 嵌入式ARM處理器21-22
• 2.4.2 嵌入式Linux操作系統(tǒng)22-24
• 2.5 智能家居控制系統(tǒng)方案架構(gòu)24-25
• 2.6 本章小結(jié)25-26
• 第3章 智能家居控制器系統(tǒng)硬件設(shè)計26-41
• 3.1 智能家居控制器硬件設(shè)計26-35
• 3.1.1 電源及復(fù)位電路27-29
• 3.1.2 UART接口電路29-30
• 3.1.3 JTAG接口電路30-31
• 3.1.4 以太網(wǎng)接口電路31-32
• 3.1.5 蜂鳴器及AD采集電路32-33
• 3.1.6 TF卡及RTC時鐘電路33-35
• 3.2 終端節(jié)點及外圍功能模塊硬件設(shè)計35-40
• 3.2.1 家居照明及墻壁開關(guān)控制電路35
• 3.2.2 煙霧采集電路35-36
• 3.2.3 溫濕度采集電路36-37
• 3.2.4 電動窗簾電路37-38
• 3.2.5 紅外及門禁安防電路38-39
• 3.2.6 ZigBee協(xié)調(diào)器與終端節(jié)點電路39-40
• 3.3 本章小結(jié)40-41
• 第4章 系統(tǒng)的軟件平臺設(shè)計與實現(xiàn)41-59
• 4.1 嵌入式控制器軟件平臺搭建41-44
• 4.1.1 Linux系統(tǒng)及交叉編譯環(huán)境的建立41-42
• 4.1.2 Qt環(huán)境配置42-43
• 4.1.3 Linux系統(tǒng)映像文件燒寫43-44
• 4.2 智能家居控制器功能模塊的軟件實現(xiàn)44-50
• 4.2.1 ZigBee協(xié)調(diào)器軟件功能實現(xiàn)44-46
• 4.2.2 WiFi模塊軟件功能實現(xiàn)46-47
• 4.2.3 網(wǎng)絡(luò)接口協(xié)調(diào)器軟件模塊實現(xiàn)47-49
• 4.2.4 嵌入式Linux設(shè)備串口應(yīng)用設(shè)計49-50
• 4.3 終端節(jié)點功能模塊軟件實現(xiàn)50-57
• 4.3.1 ZigBee終端節(jié)點軟件設(shè)計51-52
• 4.3.2 溫濕度采集終端程序設(shè)計52-54
• 4.3.3 煙霧及紅外安防終端程序設(shè)計54-55
• 4.3.4 燈泡及插座控制程序設(shè)計55-56
• 4.3.5 RF門禁設(shè)備控制程序設(shè)計56-57
• 4.3.6 監(jiān)測終端數(shù)據(jù)濾波57
• 4.4 本章小結(jié)57-59
• 第5章 控制器系統(tǒng)功能測試59-65
• 5.1 組網(wǎng)功能測試59-62
• 5.1.1 網(wǎng)絡(luò)接口通訊測試59-60
• 5.1.2 ZigBee網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸性能測試60-62
• 5.1.3 WiFi網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸功能測試62
• 5.2 智能家居控制器監(jiān)控功能測試62-64
• 5.3 本章小結(jié)64-65
• 第6章 結(jié)論與展望65-67
• 6.1 論文研究總結(jié)65-66
• 6.2 存在問題及展望66-67
• 參考文獻67-69
• 攻讀碩士學(xué)位期間論文發(fā)表及科研情況69-70
• 致謝70

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本文編號：522892