本文關(guān)鍵詞：基于ZigBee技術(shù)的智能家居系統(tǒng)的研究與設(shè)計

  更多相關(guān)文章： 智能家居 ZigBee技術(shù) 家庭網(wǎng)關(guān) 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(kuò)展性差等缺點(diǎn),通過綜合比較幾種現(xiàn)有無線組網(wǎng)技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn),提出了一種基于ZigBee技術(shù)的智能家居系統(tǒng)解決方案。系統(tǒng)采用ZigBee技術(shù)組建了一個家庭內(nèi)部無線網(wǎng)絡(luò),整個系統(tǒng)主要由系統(tǒng)控制終端、家庭網(wǎng)關(guān)、系統(tǒng)終端節(jié)點(diǎn)三部分構(gòu)成。系統(tǒng)控制終端是用戶實(shí)現(xiàn)對智能家居系統(tǒng)進(jìn)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(guān)發(fā)起連接實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)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(jī)和本地觸摸屏等。家庭網(wǎng)關(guān)是整個系統(tǒng)的控制中心,家庭網(wǎng)關(guān)可以將來自外部網(wǎng)絡(luò)的控制信息通過ZigBee技術(shù)發(fā)送到家庭內(nèi)部ZigBee網(wǎng)絡(luò)的目的節(jié)點(diǎn)上,實(shí)現(xiàn)外部網(wǎng)絡(luò)協(xié)議到內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的轉(zhuǎn)換。家庭網(wǎng)關(guān)由網(wǎng)關(guān)服務(wù)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(guān)服務(wù)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(wù)器的設(shè)計和基于B/S的嵌入式Web服務(wù)器的構(gòu)建。同時移植了QT庫,完成了QT本地控制界面的設(shè)計。系統(tǒng)終端節(jié)點(diǎn)是帶有基于ZigBee技術(shù)通信能力的功能執(zhí)行節(jié)點(diǎn),由ZigBee通信模塊與基于單片機(jī)的功能實(shí)現(xiàn)模塊組成,在設(shè)計上將它們通過串口整合在一起。終端節(jié)點(diǎn)一方面通過ZigBee模塊完成與家庭網(wǎng)關(guān)的通信,另一方面通過單片機(jī)功能模塊完成對家居設(shè)備控制的功能。ZigBee通信模塊的設(shè)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(jī)來實(shí)現(xiàn)的,并完成了相應(yīng)的軟硬件設(shè)計。最后對系統(tǒng)各個功能模塊和整個系統(tǒng)進(jìn)行了測試,實(shí)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(dá)到了設(shè)計要求。
【關(guān)鍵詞】：智能家居 ZigBee技術(shù) 家庭網(wǎng)關(guān) S3C2440 CC2530
【學(xué)位授予單位】：杭州電子科技大學(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(shù)介紹13-14
• 1.3.1 ZigBee技術(shù)簡介13
• 1.3.2 ZigBee技術(shù)應(yīng)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(jié)構(gòu)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(shè)計16-20
• 2.1 智能家居系統(tǒng)的設(shè)計要求16
• 2.2 智能家居系統(tǒng)組網(wǎng)技術(shù)的選擇16-18
• 2.2.1 有線組網(wǎng)技術(shù)16-17
• 2.2.2 無線組網(wǎng)技術(shù)17-18
• 2.2.3 幾種無線組網(wǎng)技術(shù)的比較18
• 2.3 基于ZigBee技術(shù)的智能家居系統(tǒng)的總體設(shè)計18-19
• 2.4 本章小結(jié)19-20
• 第三章 ZigBee技術(shù)研究與系統(tǒng)的組網(wǎng)設(shè)計20-27
• 3.1 ZigBee的設(shè)備類型與網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)20-21
• 3.1.1 ZigBee的設(shè)備類型20
• 3.1.2 ZigBee網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)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(luò)層（NWK）24
• 3.2.4 應(yīng)用層(APL)24-25
• 3.3 基于ZigBee技術(shù)的智能家居系統(tǒng)組網(wǎng)設(shè)計25-26
• 3.4 本章小結(jié)26-27
• 第四章 智能家居系統(tǒng)終端節(jié)點(diǎn)的設(shè)計27-39
• 4.1 智能家居系統(tǒng)終端節(jié)點(diǎn)的總體設(shè)計27-28
• 4.2 智能家居終端節(jié)點(diǎn)的硬件設(shè)計28-32
• 4.2.1 ZigBee節(jié)點(diǎn)的硬件設(shè)計28-30
• 4.2.2 環(huán)境溫度采集模塊的硬件設(shè)計30-31
• 4.2.3 紅外控制模塊的硬件設(shè)計31-32
• 4.2.4 其它控制模塊的硬件設(shè)計簡介32
• 4.3 智能家居終端節(jié)點(diǎn)的軟件設(shè)計32-38
• 4.3.1 ZigBee節(jié)點(diǎn)軟件設(shè)計32-36
• 4.3.2 環(huán)境溫度采集模塊的軟件設(shè)計36
• 4.3.3 紅外控制模塊的軟件設(shè)計36-37
• 4.3.4 其它控制模塊的軟件設(shè)計簡介37-38
• 4.4 本章小結(jié)38-39
• 第五章 智能家居系統(tǒng)家庭網(wǎng)關(guān)的設(shè)計39-55
• 5.1 智能家居系統(tǒng)家庭網(wǎng)關(guān)的總體設(shè)計39-40
• 5.2 家庭網(wǎng)關(guān)服務(wù)器平臺的搭建40-47
• 5.2.1 網(wǎng)關(guān)服務(wù)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(gòu)建45-46
• 5.2.6 QT的移植46-47
• 5.3 家庭網(wǎng)關(guān)服務(wù)器的設(shè)計47-54
• 5.3.1 網(wǎng)關(guān)服務(wù)器的選擇47
• 5.3.2 TCP并發(fā)服務(wù)器的設(shè)計47-50
• 5.3.3 嵌入式Web服務(wù)器的構(gòu)建50-54
• 5.4 系統(tǒng)控制終端設(shè)計簡介54
• 5.5 本章小結(jié)54-55
• 第六章 系統(tǒng)的測試與結(jié)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(diǎn)的測試58-62
• 6.2.1 ZigBee溫度采集節(jié)點(diǎn)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(guān)服務(wù)器的測試62-64
• 6.4 系統(tǒng)的整體測試64-68
• 6.5 本章小結(jié)68-69
• 第七章 總結(jié)與展望69-71
• 7.1 論文工作總結(jié)69-70
• 7.2 工作展望70-71
• 致謝71-72
• 參考文獻(xiàn)72-75
• 附錄A75-76
• 附錄B76

【相似文獻(xiàn)】

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本文編號：650716