基于无线传感器网络家居环境监测系统的研究与设计

发布时间：2017-05-23 12:20

  本文关键词：基于无线传感器网络家居环境监测系统的研究与设计，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：针对家居环境进行监测及控制可以较大幅度的提高人们的生活质量。本文旨在开发一套低功耗、低成本、方便实用的基于无线传感器网络的家居环境监测系统,该系统的研究设计具有一定的发展前景和推广价值。本论文首先深入研究了Zigbee短距离无线通信技术和GPRS远程无线数据传输技术,着重分析了其通信协议标准,协议体系结构和数据传输方式。课题本着低功耗、低成本的设计宗旨,对家居环境监测系统进行了硬件、软件的总体设计。在硬件设计中,选用了温度传感器DS18B20完成对环境参数的采集工作。通过CC2530射频芯片接收环境参数,并经过天线电路将数据发送到GPRS无线通信模块。最终实现了通过将手机终端接入GPRS网络,实时监测室内环境参数的功能。在软件设计中,本课题对环境监测系统的总体架构进行了软件设计,开发了一套具有良好的人机互动界面的环境监测软件,便于用户使用远程终端进行室内环境监测。最后,对本监测系统进行实验,结果表明本课题设计研发的环境监测系统能够实现通过远程终端对室内温湿度、光敏度进行监控的功能,具有低功耗、低成本、高可靠性等特点,能够达到设计要求。
【关键词】：智能家居 环境监测 Zigbee GPRS
【学位授予单位】：华北电力大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP212.9;TN929.5;TP274
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 绪论9-16
• 1.1 无线传感器网络研究背景与意义9-10
• 1.2 无线传感器网络的应用领域及发展现状10-11
• 1.3 智能家居研究背景及概述11-12
• 1.4 智能家居国内外发展状况12-14
• 1.4.1 国外智能家居发展状况12-14
• 1.4.2 国内智能家居发展状况14
• 1.5 主要研究内容及论文结构14-16
• 第2章 Zigbee和GPRS无线通信技术16-23
• 2.1 Zigbee近距离无线通信技术16-19
• 2.1.1 Zigbee通信技术及其协议体系结构17
• 2.1.2 Zigbee网络拓扑结构17-19
• 2.2 GPRS远程无线数据传输技术19-22
• 2.2.1 GPRS网络体系结构19-20
• 2.2.2 GPRS网络特点20-21
• 2.2.3 GPRS网络传输方式21-22
• 2.3 本章小结22-23
• 第3章 基于无线传感器网络的智能家居硬件设计23-36
• 3.1 硬件部分总体设计方案23-24
• 3.2 环境参数采集模块设计24-26
• 3.3 数据处理模块设计26-31
• 3.3.1 CC2530芯片27-28
• 3.3.2 无线射频收发器28-29
• 3.3.3 晶振电路设计29-30
• 3.3.4 太阳能电源电路设计30-31
• 3.3.5 CC2530外设部分31
• 3.4 GPRS无线通信模块31-33
• 3.5 家电设备红外控制电路设计33-35
• 3.6 本章小结35-36
• 第4章 基于无线传感器网络的智能家居软件设计36-47
• 4.1 监测软件开发环境的研究36-37
• 4.2 软件设计的基本要求及总体架构37-38
• 4.3 家居环境参数采集程序设计38-40
• 4.4 Zigbee无线网络组建过程40-41
• 4.5 GPRS无线通信软件设计41-43
• 4.6 上位机主界面软件实现43-44
• 4.7 手机用户界面软件设计44-45
• 4.8 本章小结45-47
• 第5章 系统集成实现与样品开发47-52
• 5.1 系统实现方法及步骤47-51
• 5.2 本章小结51-52
• 第6章 总结与展望52-53
• 参考文献53-56
• 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果56-57
• 致谢57

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