基于Zigbee技术的智能家居系统设计

发布时间：2017-08-06 01:26

  本文关键词：基于ZigBee技术的智能家居系统设计

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【摘要】：本文通过对近年来国内外智能家居技术的对比和研究,克服传统智能家居设计方案的缺点和局限性,设计了一种基于ZigBee技术的智能家居无线网络系统。 本文首先对智能家居近年来国内及国际上的发展趋势和目前情况,对无线智能家居网络的通用性、优缺点和趋向性进行分析,提出智能家居发展的必然性。其次,对目前存在的几种无线通讯技术进行了细致分析,将普通无线技术和Zigbee协议进行比较,突出Zigbee在无线智能家居应用上的优势。再次,通过阐述Zigbee系统的组成、通讯协议以及其无线节点的软硬件设计方案,对软件技术和硬件技术等各方面的分析,搭建无线智能家居技术的可实现性模型的整体方案,为无线智能家居的实施提供可靠依据。为现代智能家居的进一步探索和实现提供了一种具体的软硬件方法。最后具体的展示了Zigbee在无线智能家居中的成果,如智能灯光控制,智能电器控制,智能电动窗帘控制和智能背景环境控制等,使本智能家居无线网络系统具有良好的通用性和可扩展性。 本文通过对Zigbee技术的深入研究,基本完成了完整的智能家居无线网络系统设计,极大的优化和改进了传统的智能家居设计方法,使系统具有成本低、功耗低、覆盖范围大等特点。
【关键词】：Zigbee技术 智能家居 控制系统
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TN929.5;TP273
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 引言9-10
• 1 绪论10-14
• 1.1 研究背景10-11
• 1.2 智能家居研究概况11-13
• 1.2.1 国外智能家居的现状11
• 1.2.2 国内智能家居研究的现状11-13
• 1.3 智能家居研究目的和意义13-14
• 2 无线传感器网络平台14-34
• 2.1 无线传感器网络介绍14-21
• 2.1.1 节点组成14-15
• 2.1.2 网络体系结构15-16
• 2.1.3 传感器网络的应用16-17
• 2.1.4 传感器网络研究中的热点问题17-21
• 2.2 几种常用的无线通信技术的对比21-24
• 2.2.1 蓝牙21-22
• 2.2.2 红外线技术22
• 2.2.3 Wi-Fi技术22-23
• 2.2.4 ZigBee技术23-24
• 2.3 zigbee技术分析与研究24-34
• 2.3.1 物理层(PHY)规范24-27
• 2.3.2 介质传输控制层(MAC)规范27-28
• 2.3.3 网络层(NWK)规范28-30
• 2.3.4 应用层规范30-32
• 2.3.5 ZigBee技术在智能家居中的应用前景32-34
• 3 基于Zigbee技术的智能家居系统设计34-50
• 3.1 系统整体设计要求34-36
• 3.1.1 提高家居网络数据传输的正确性35
• 3.1.2 使家居网络具有自我恢复性35
• 3.1.3 使无线网络具有普遍适应性35
• 3.1.4 使系统具有可扩展性35-36
• 3.2 系统结构设计36-37
• 3.2.1 系统功能框图36-37
• 3.2.2 系统功能描述37
• 3.3 模块描述37-39
• 3.3.1 传感器结构描述37
• 3.3.2 A板结构描述37-38
• 3.3.3 B板结构描述38-39
• 3.4 硬件实现39-45
• 3.4.1 处理器的选择39-40
• 3.4.2 Zigbee无线芯片的选择40-41
• 3.4.3 CC2420与处理器的连接41
• 3.4.4 处理器与电脑的连接41-42
• 3.4.5 从控制模块的设计42
• 3.4.6 主控制模块的设计42-43
• 3.4.7 数据处理模块外围电路设计43-44
• 3.4.8 数据处理模块辅助电路设计44
• 3.4.9 传感器电路及电压检测原理44-45
• 3.5 软件实现45-50
• 3.5.1 应用层程序的软件框架45-46
• 3.5.2 主页面设计46-47
• 3.5.3 应用层程序的设计47
• 3.5.4 协调器节点软件设计47
• 3.5.5 用户API47-48
• 3.5.6 终端节点软件设计48-50
• 4 实际设计应用50-56
• 4.1 智能灯光控制50-51
• 4.2 智能电器的控制51-52
• 4.3 智能电动窗帘控制52-54
• 4.3.1 控制结构实现53
• 4.3.2 系统功能实现53-54
• 4.4 智能背景环境控制54-56
• 结论56-57
• 参考文献57-58
• 致谢58-59

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前9条

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本文编号：627826