基于ZigBee的智能家居系統(tǒng)設計
發(fā)布時間:2017-05-17 05:08
本文關鍵詞:基于Zigbee的智能家居系統(tǒng)設計,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:隨著人們生活水平的日益提高,對生活環(huán)境的要求也越來越高,尤其是對家居環(huán)境。如何改善家居環(huán)境,使其更加安全、舒適,這是擺在工程師面前的一大難題。在此背景下,智能家居理念早年在國外率先被提出,而且也有很多知名建筑設計采用了這一理念。該理念的核心就是使用計算機技術、通信技術等等一些先進的技術來改善家居環(huán)境,使家居生活能更舒適便利。在我國,這一理念被引入的時間較短,所以我國的智能家居應用水平與國外還有較大差距,但不可否認智能家居技術在我國還是很有發(fā)展前途的,現在所缺少的是成熟的產品和配套的解決方案。本文提出了一個智能家居系統(tǒng)的解決方案。 本文主要完成了以下工作: 1、介紹了智能家居系統(tǒng)的國內外發(fā)展現狀以及系統(tǒng)所采用的通信方式,通過對比,選定了ZigBee無線通信方式作為本智能家居系統(tǒng)設計的通信方式。 2、詳細介紹了ZigBee技術,介紹了其起源,對ZigBee協(xié)議進行了研究。 3、對ZigBee網絡的各種設備包括網絡協(xié)調器、路由器和終端設備的硬件電路進行了設計。 4、對智能家居系統(tǒng)中所需要的各種傳感器及其配套調理電路、控制電路進行了設計。 5、對智能家居系統(tǒng)中的控制中心及遠程報警電路進行了設計。 6、在ZigBee協(xié)議棧軟件Z-Stack基礎上開發(fā)了ZigBee網絡中各種設備的程序;在控制中心中移植了嵌入式操作系統(tǒng)μC/OS-II,通過在此操作系統(tǒng)中添加相關任務實現了智能家居系統(tǒng)功能。 7、在ZigBee開發(fā)平臺上對智能家居系統(tǒng)功能進行了測試和驗證。
【關鍵詞】:智能家居 ZigBee 嵌入式 Z-Stack μC/OS-Ⅱ
【學位授予單位】:太原理工大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2011
【分類號】:TP273.5
【目錄】:
- 摘要3-5
- Abstract5-10
- 圖目錄10-13
- 表目錄13-14
- 第一章 緒論14-20
- 1.1 本課題的背景和意義14
- 1.2 國內外智能家居發(fā)展概況14-15
- 1.2.1 國外智能家居發(fā)展概況14-15
- 1.2.2 國內智能家居發(fā)展概況15
- 1.3 智能家居系統(tǒng)組網技術15-18
- 1.3.1 有線通信組網技術15-17
- 1.3.2 無線通信組網技術17-18
- 1.4 智能家居系統(tǒng)設計需要解決的問題18
- 1.5 本章小結18-20
- 第二章 ZigBee技術研究20-32
- 2.1 ZigBee技術簡介20
- 2.2 ZigBee協(xié)議組成20-28
- 2.2.1 物理層(PHY)規(guī)范21-22
- 2.2.2 介質傳輸控制層(MAC)規(guī)范22-23
- 2.2.3 網絡層(NWK)規(guī)范23-25
- 2.2.4 應用層(APL)規(guī)范25-27
- 2.2.5 ZigBee原語27-28
- 2.3 ZigBee網絡配置28-30
- 2.3.1 IEEE802.15.4定義的網絡設備28-29
- 2.3.2 ZigBee定義的網絡設備29
- 2.3.3 ZigBee網絡拓撲結構29-30
- 2.4 本章小結30-32
- 第三章 智能家居系統(tǒng)總體設計方案32-36
- 3.1 智能家居系統(tǒng)需求分析32-33
- 3.2 智能家居系統(tǒng)功能描述33
- 3.3 智能家居系統(tǒng)組成33-35
- 3.3.1 安防子網34
- 3.3.2 燈控子網34-35
- 3.3.3 控制中心35
- 3.3.4 遠程終端35
- 3.4 智能家居系統(tǒng)網絡組成35
- 3.5 本章小結35-36
- 第四章 系統(tǒng)硬件設計36-56
- 4.1 ZigBee通信模塊硬件設計36-44
- 4.1.1 CC2430簡介36-38
- 4.1.2 ZigBee網絡協(xié)調器硬件電路38-42
- 4.1.3 ZigBee網絡路由器硬件電路42-43
- 4.1.4 ZigBee終端設備硬件電路43-44
- 4.2 檢測/控制模塊硬件電路44-48
- 4.2.1 煤氣檢測電路44-45
- 4.2.2 煙霧檢測電路45
- 4.2.3 人體紅外檢測電路45-46
- 4.2.4 燈控制電路46-47
- 4.2.5 窗簾控制電路47-48
- 4.3 控制中心硬件電路設計48-54
- 4.3.1 主控芯片硬件電路48-51
- 4.3.2 控制中心人機界面51-53
- 4.3.3 GPRS模塊53-54
- 4.4 本章小結54-56
- 第五章 系統(tǒng)軟件設計56-76
- 5.1 ZigBee網絡設備軟件56-68
- 5.1.1 Z-Stack簡介56-59
- 5.1.2 ZigBee網絡的建立59-61
- 5.1.3 ZigBee網絡的通信61-62
- 5.1.4 ZigBee網絡協(xié)調器程序設計62-65
- 5.1.5 ZigBee網絡路由器程序設計65-66
- 5.1.6 ZigBee終端節(jié)點程序設計66-68
- 5.2 控制中心程序設計68-74
- 5.2.1 μC/OS-Ⅱ移植69-70
- 5.2.2 人機界面程序設計70-72
- 5.2.3 GPRS模塊程序設計72-73
- 5.2.4 控制中心的串口通信程序73-74
- 5.3 本章小結74-76
- 第六章 實驗結果與論證76-80
- 6.1 ZigBee溫度采集測試76-78
- 6.2 遠程開關控制燈測試78-80
- 第七章 總結與展望80-81
- 7.1 本文工作總結80
- 7.2 工作展望80-81
- 參考文獻81-84
- 致謝84-85
- 攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術論文85
【引證文獻】
中國碩士學位論文全文數據庫 前1條
1 張?zhí)K真;白色家電互聯互通的研究與實現[D];廣東工業(yè)大學;2012年
本文關鍵詞:基于Zigbee的智能家居系統(tǒng)設計,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號:372592
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