基于ZigBee和Android的智能家居无线监控系统设计

发布时间：2017-09-07 05:26

  本文关键词：基于ZigBee和Android的智能家居无线监控系统设计

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【摘要】：随着人们对家居生活方式的要求越来越高,传统的智能家居产品已经无法满足用户的需求,针对传统智能家居产品布线繁琐、成本昂贵、操作麻烦的问题,本文设计了一种基于ZigBee和Android的智能家居无线监控系统。论文主要分为以下几个部分：首先,本文介绍了智能家居技术的研究背景,针对当前智能家居技术的发展现状拟定了设计任务,然后提出了一套完整的智能家居无线监控系统的设计方案,对方案的技术路线进行了详细介绍。其次,对系统的各个硬件模块进行了选型和设计。这一部分首先介绍了系统的总体硬件结构,然后分别阐述了系统传感器和可控设备的选型与研究,ZigBee CC2530模块的硬件电路设计,RT5350无线网关模块的硬件电路设计三个方面的内容。再次,进行了系统下位机的软件设计,主要包括ZigBee无线传感网络和RT5350网关两个部分。首先实现了ZigBee无线传感网络的组建和数据传输,接着通过在RT5350无线网关上移植OpenWrt通信平台,实现了RT5350网关的无线数据转发功能。最后,对系统的上位机Android手机客户端进行了软件设计。首先对Android手机客户端的UI界面进行了详细设计,然后通过Socket通信实现了Android端与下位机的数据传输,文中详细介绍了Android的消息处理机制和Socket通信过程。经过实验测试,本文设计的智能家居无线监控系统,可以实现实时监控家居环境并控制相关设备的功能,完成了预期的设计任务,同时也为智能家居产品的开发提供了一种参考依据。
【关键词】：Android 智能家居 ZigBee 监控系统 OpenWrt
【学位授予单位】：西南交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU855;TP277
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstract7-10
• 第1章 绪论10-14
• 1.1 选题背景10
• 1.2 国内外智能家居监控技术发展现状10-12
• 1.3 本课题的研究意义和技术方法12-14
• 1.3.1 本课题的研究意义12-13
• 1.3.2 本课题的研究内容和技术方法13-14
• 第2章 系统总体设计方案14-19
• 2.1 智能家居监控系统的设计任务和要求14
• 2.2 技术方案的选择与可行性分析14-17
• 2.2.1 家庭子网无线通信方式的选择14-16
• 2.2.2 Android移动终端在智能家居系统的应用16-17
• 2.3 系统总体设计方案17-19
• 第3章 智能家居监控系统硬件设计19-33
• 3.1 监控系统硬件总体设计19-20
• 3.2 传感器与继电器的选型与设计20-25
• 3.3 电动窗帘模块的研究与设计25-28
• 3.4 ZigBee无线单片机CC2530硬件模块28-31
• 3.4.1 CC2530无线单片机芯片介绍28-30
• 3.4.2 CC2530无线单片机模块外围电路30-31
• 3.5 RT5350无线网关硬件模块31-33
• 3.5.1 RT5350无线网关芯片介绍31-32
• 3.5.2 RT5350无线网关模块外围电路32-33
• 第4章 系统下位机软件设计33-57
• 4.1 ZigBee无线传感网络的研究与设计33-45
• 4.1.1 ZigBee协议栈概述33-34
• 4.1.2 ZigBee网络通讯协议的基本架构34-35
• 4.1.3 ZigBee无线传感网络的组建与初始化35-38
• 4.1.4 实现ZigBee无线传感网络的数据传输38-45
• 4.2 OpenWrt无线通信平台的研究与应用45-57
• 4.2.1 OpenWrt软件平台概述45
• 4.2.2 OpenWrt的编译与烧录45-50
• 4.2.3 运行OpenWrt实现RT5350无线网关功能50-57
• 第5章 系统上位机软件设计57-72
• 5.1 Android系统概述57-62
• 5.1.1 Android系统架构与基本组件57-58
• 5.1.2 Android端Socke通信原理58-59
• 5.1.3 Android开发环境构建59-62
• 5.2 Android手机UI界面设计与功能实现62-67
• 5.2.1 环境温湿度监测部分63-64
• 5.2.2 消防报警与人体感应部分64-65
• 5.2.3 设备控制部分65
• 5.2.4 菜单栏65-67
• 5.3 Android端数据处理与传输67-72
• 5.3.1 Android应用的线程结构67-69
• 5.3.2 线程消息处理与Socket通信69-72
• 第6章 智能家居无线监控系统测试72-78
• 6.1 网络通信链路测试72-73
• 6.2 温湿度数据监测功能测试73-74
• 6.3 消防报警功能测试74-75
• 6.4 人体感应功能测试75
• 6.5 继电开关功能测试75-76
• 6.6 电机功能测试76-78
• 总结78-79
• 致谢79-80
• 参考文献80-83
• 攻读硕士学位期间发表论文及科研成果83

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本文编号：807664