基于ZigBee的智能家居系统设计

发布时间：2017-05-17 05:08

  本文关键词：基于Zigbee的智能家居系统设计，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着人们生活水平的日益提高,对生活环境的要求也越来越高,尤其是对家居环境。如何改善家居环境,使其更加安全、舒适,这是摆在工程师面前的一大难题。在此背景下,智能家居理念早年在国外率先被提出,而且也有很多知名建筑设计采用了这一理念。该理念的核心就是使用计算机技术、通信技术等等一些先进的技术来改善家居环境,使家居生活能更舒适便利。在我国,这一理念被引入的时间较短,所以我国的智能家居应用水平与国外还有较大差距,但不可否认智能家居技术在我国还是很有发展前途的,现在所缺少的是成熟的产品和配套的解决方案。本文提出了一个智能家居系统的解决方案。 本文主要完成了以下工作： 1、介绍了智能家居系统的国内外发展现状以及系统所采用的通信方式,通过对比,选定了ZigBee无线通信方式作为本智能家居系统设计的通信方式。 2、详细介绍了ZigBee技术,介绍了其起源,对ZigBee协议进行了研究。 3、对ZigBee网络的各种设备包括网络协调器、路由器和终端设备的硬件电路进行了设计。 4、对智能家居系统中所需要的各种传感器及其配套调理电路、控制电路进行了设计。 5、对智能家居系统中的控制中心及远程报警电路进行了设计。 6、在ZigBee协议栈软件Z-Stack基础上开发了ZigBee网络中各种设备的程序；在控制中心中移植了嵌入式操作系统μC/OS-II,通过在此操作系统中添加相关任务实现了智能家居系统功能。 7、在ZigBee开发平台上对智能家居系统功能进行了测试和验证。
【关键词】：智能家居 ZigBee 嵌入式 Z-Stack μC/OS-Ⅱ
【学位授予单位】：太原理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：TP273.5
【目录】：

• 摘要3-5
• Abstract5-10
• 图目录10-13
• 表目录13-14
• 第一章 绪论14-20
• 1.1 本课题的背景和意义14
• 1.2 国内外智能家居发展概况14-15
• 1.2.1 国外智能家居发展概况14-15
• 1.2.2 国内智能家居发展概况15
• 1.3 智能家居系统组网技术15-18
• 1.3.1 有线通信组网技术15-17
• 1.3.2 无线通信组网技术17-18
• 1.4 智能家居系统设计需要解决的问题18
• 1.5 本章小结18-20
• 第二章 ZigBee技术研究20-32
• 2.1 ZigBee技术简介20
• 2.2 ZigBee协议组成20-28
• 2.2.1 物理层(PHY)规范21-22
• 2.2.2 介质传输控制层(MAC)规范22-23
• 2.2.3 网络层(NWK)规范23-25
• 2.2.4 应用层(APL)规范25-27
• 2.2.5 ZigBee原语27-28
• 2.3 ZigBee网络配置28-30
• 2.3.1 IEEE802.15.4定义的网络设备28-29
• 2.3.2 ZigBee定义的网络设备29
• 2.3.3 ZigBee网络拓扑结构29-30
• 2.4 本章小结30-32
• 第三章 智能家居系统总体设计方案32-36
• 3.1 智能家居系统需求分析32-33
• 3.2 智能家居系统功能描述33
• 3.3 智能家居系统组成33-35
• 3.3.1 安防子网34
• 3.3.2 灯控子网34-35
• 3.3.3 控制中心35
• 3.3.4 远程终端35
• 3.4 智能家居系统网络组成35
• 3.5 本章小结35-36
• 第四章 系统硬件设计36-56
• 4.1 ZigBee通信模块硬件设计36-44
• 4.1.1 CC2430简介36-38
• 4.1.2 ZigBee网络协调器硬件电路38-42
• 4.1.3 ZigBee网络路由器硬件电路42-43
• 4.1.4 ZigBee终端设备硬件电路43-44
• 4.2 检测/控制模块硬件电路44-48
• 4.2.1 煤气检测电路44-45
• 4.2.2 烟雾检测电路45
• 4.2.3 人体红外检测电路45-46
• 4.2.4 灯控制电路46-47
• 4.2.5 窗帘控制电路47-48
• 4.3 控制中心硬件电路设计48-54
• 4.3.1 主控芯片硬件电路48-51
• 4.3.2 控制中心人机界面51-53
• 4.3.3 GPRS模块53-54
• 4.4 本章小结54-56
• 第五章 系统软件设计56-76
• 5.1 ZigBee网络设备软件56-68
• 5.1.1 Z-Stack简介56-59
• 5.1.2 ZigBee网络的建立59-61
• 5.1.3 ZigBee网络的通信61-62
• 5.1.4 ZigBee网络协调器程序设计62-65
• 5.1.5 ZigBee网络路由器程序设计65-66
• 5.1.6 ZigBee终端节点程序设计66-68
• 5.2 控制中心程序设计68-74
• 5.2.1 μC/OS-Ⅱ移植69-70
• 5.2.2 人机界面程序设计70-72
• 5.2.3 GPRS模块程序设计72-73
• 5.2.4 控制中心的串口通信程序73-74
• 5.3 本章小结74-76
• 第六章 实验结果与论证76-80
• 6.1 ZigBee温度采集测试76-78
• 6.2 远程开关控制灯测试78-80
• 第七章 总结与展望80-81
• 7.1 本文工作总结80
• 7.2 工作展望80-81
• 参考文献81-84
• 致谢84-85
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文85

【引证文献】

中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 张苏真;白色家电互联互通的研究与实现[D];广东工业大学;2012年

  本文关键词：基于Zigbee的智能家居系统设计，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：372592