基于Wi-Fi的智能家居中控器的设计和实现

发布时间：2017-07-30 05:16

  本文关键词：基于Wi-Fi的智能家居中控器的设计和实现

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【摘要】：随着物联网技术的不断发展,各种新型传感器大量运用,各种家用电器都在智能升级,出现了对高集成度中央控制器巨大需求。本文结合智能家居发展的现状及无线中控器的控制要求,分析国内外众多红外、射频控制器的实现方案,设计了基于Wi-Fi的智能家居中控器。本文首先对智能家居中控器的功能需求做了具体分析,提出系统总体方案,简述研究设计到的μC/OSⅡ、嵌入式Linux和TCP/UDP等关键技术;提出了共三种设计方案进行分析比较,最终确定了一种较为科学和便利的方案进行实施。其次,根据功能需求分析,进行主控MCU、红外收发器、射频433/315收发器、Wi-Fi通信模块、温度采集模块和供电端口及指示灯模块等器件的电路设计,完成系统硬件开发;再次,基于嵌入式实时控制系统μC/OSⅡ,实现了控制系统各个控制模块的任务管理及信号通信;然后,基于嵌入式Linux操作系统,实现了以Wi-Fi进行的手机客户端与通信模块的信号交互,控制系统与通信模块的信号交互,以及其它一些测试辅助功能;最后,以功能为单位,进行计算机仿真软件辅助的系统测试方法,并对测试结果进行分析,得到各功能的实际性能指标。同时完成了IOS手机端app的编写,制定了WIFI和手机间的通信指令协议,实现了手机的控制遥控功能和按键学习功能,并模仿了传统遥控器实现了按键发声和振动功能。经过严格的系统测试,中控器各项功能指标均达到预期设定要求,测试表明,中控器的温度传感器温度误差小于1.4摄氏度。射频433M/315M的最大学习距离分别为15.3 m和7.3 m,最大有效控制距离分别为86 m和43 m,红外信号最大距离为11.2 m,数据的传输一致性达到99%,均已满足设计指标和使用要求。该中控器具有控制精度高、设计成本低、响应迅速、抗干扰能力强等特点,相比于传统中控器还具有环境温度监测、远程控制的功能,在同样的生产成本上相比同类产品更具有实用性和创新性。
【关键词】：Wi-Fi通信模块 STM32 智能家居 网络通信 远程控制
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TU855;TN92
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本文编号：592671