基于ARM与ZigBee的智能家居系统的设计与研究

发布时间：2017-04-25 07:01

  本文关键词：基于ARM与ZigBee的智能家居系统的设计与研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着社会经济水平和信息技术、通信技术等科技水平的不断提高,“互联网+”的概念深入人心,人们对家居环境智能化、信息化的渴求逐步增强,应运而生的智能家居系统正在高速发展,市场前景相当广阔。因此,对此类智能家居系统进行深入研究和设计,并将其转化为适合市场推广的智能家居产品就显得尤为必要。本文在此背景下,综合研究了国内外智能家居系统的现状和不足,设计并实现了基于ARM技术与Zig Bee技术的智能家居系统。本文首先介绍了智能家居系统的研究背景及国内外发展状况,并分析了智能家居系统的市场需求,进而提出了系统的整体设计框架,阐述了相应的关键技术。根据整体设计框架,本文着重研究了此类智能家居系统中家庭网关和无线传感器网络节点的硬件设计与软件设计。本智能家居系统,首先使用三星S3C2440A处理器搭建了基于嵌入式Linux的家庭网关平台,然后利用CC2530芯片组建了Zig Bee无线传感器网络,并将Web服务器Boa移植到家庭网关之中,构建B/S模式的监控系统,完成了浏览器与Web服务器之间的动态信息交互,以实现对居室数据的采集与控制。测试结果表明,本系统完成了对居室内温度和湿度的监测以及对照明灯光和窗帘的远程控制。系统运行稳定可靠,符合预期设计目标,具有一定的实用价值。
【关键词】：智能家居 嵌入式 ARM Linux ZigBee
【学位授予单位】：西安建筑科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP332;TN92;TU855
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 1 绪论8-12
• 1.1 论文的研究背景8
• 1.2 智能家居发展状况8-10
• 1.2.1 智能家居国外发展状况8-9
• 1.2.2 智能家居国内发展状况9-10
• 1.3 论文主要研究内容10-12
• 2 系统总体设计及关键技术介绍12-16
• 2.1 系统总体设计12-13
• 2.2 嵌入式技术13-14
• 2.2.1 ARM处理器13-14
• 2.2.2 Linux操作系统14
• 2.3 无线通信技术14-15
• 2.4 本章小结15-16
• 3 智能家居系统的硬件设计16-28
• 3.1 家庭网关硬件平台16-22
• 3.1.1 中心处理器S3C2440A17
• 3.1.2 电源与复位电路设计17-18
• 3.1.3 UART串行通信接.电路18-19
• 3.1.4 存储模块19-20
• 3.1.5 以太网接.设计20-22
• 3.2 ZigBee无线通信模块22-25
• 3.2.1 CC2530模块22-24
• 3.2.2 温湿度传感器模块24
• 3.2.3 灯光照明模块24-25
• 3.2.4 步进电机模块25
• 3.3 本章小结25-28
• 4 家庭网关的软件设计28-42
• 4.1 交叉编译环境的建立28-29
• 4.2 BootLoader的移植29-31
• 4.2.1 BootLoader工作原理29-30
• 4.2.2 U-Boot的移植30-31
• 4.3 Linux内核的移植31-32
• 4.4 Linux根文件系统的移植32-35
• 4.5 嵌入式Web服务器的构建35-37
• 4.5.1 嵌入式Web服务器35-36
• 4.5.2 Boa服务器的工作原理36
• 4.5.3 Boa服务器的移植36-37
• 4.6 CGI程序的开发37-40
• 4.6.1 CGI基本原理37-38
• 4.6.2 CGI程序的实现38-40
• 4.7 本章小结40-42
• 5 家庭局域网的软件设计42-48
• 5.1 软件开发环境42-43
• 5.2 协调器软件设计43-45
• 5.2.1 协调器组建网络43-44
• 5.2.2 协调器信息处理44-45
• 5.3 ZigBee终端节点软件设计45-46
• 5.4 本章小结46-48
• 6 系统测试48-54
• 6.1 ZigBee无线通信测试48-49
• 6.2 系统界面49-50
• 6.3 系统整体测试50-52
• 6.4 本章小结52-54
• 7 总结与展望54-56
• 7.1 总结54
• 7.2 展望54-56
• 参考文献56-60
• 硕士研究生阶段发表论文及研究成果60-62
• 致谢62

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 宋滟泓;;智能家居概念急剧蹿红 互联网企业开打新战役[J];IT时代周刊;2014年09期

2 吴佳兴;李爱国;;基于云计算的智能家居系统[J];计算机应用与软件;2013年07期

3 赵建;张秋晨;李宁;;基于ARM9的嵌入式视频监控系统的设计与实现[J];太原科技大学学报;2012年05期

4 张豪;杨春燕;汪筱阳;;S3C2440A芯片及应用[J];电子设计工程;2011年24期

5 满莎;杨恢先;彭友;王绪四;;基于ARM9的嵌入式无线智能家居网关设计[J];计算机应用;2010年09期

6 倪天龙;;单总线传感器DHT11在温湿度测控中的应用[J];单片机与嵌入式系统应用;2010年06期

7 王海龙;徐晓辉;王盟;张晓婷;;基于嵌入式Web服务器的远程控制系统的实现[J];电子设计工程;2010年05期

8 陈海燕;任松岩;;嵌入式Linux根文件系统的研究[J];现代电子技术;2010年04期

9 张瑞;于德海;马明龙;;基于ARM的嵌入式Linux的交叉编译环境的建立[J];科技信息;2009年25期

10 常峗杰;罗丹霞;;基于ARM9的Bootloader启动流程分析[J];科技信息(学术研究);2008年36期

中国硕士学位论文全文数据库 前6条

1 蒋波;基于ARM与Zigbee技术的嵌入式智能家居系统设计[D];广东工业大学;2014年

2 冀谦祥;基于Linux的嵌入式网络视频监控系统设计与实现[D];电子科技大学;2010年

3 魏星;基于ARM的嵌入式linux机房监控设计与实现[D];天津财经大学;2010年

4 郑磊;基于嵌入式Linux的网络视频监控系统研究[D];武汉理工大学;2009年

5 于晓锋;嵌入式实时Linux系统的构建[D];电子科技大学;2008年

6 寇向晖;基于嵌入式Internet的远程监控系统的设计[D];西南石油大学;2006年

  本文关键词：基于ARM与ZigBee的智能家居系统的设计与研究，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：325820