基于STM32智能家居的無線網(wǎng)關(guān)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、經(jīng)濟(jì)的發(fā)展與技術(shù)的進(jìn)步帶動(dòng)著人們更加渴望高品質(zhì)的生活質(zhì)量，作為當(dāng)今產(chǎn)業(yè)大熱門的智能家居逐漸成為市場(chǎng)關(guān)注的焦點(diǎn)，很多科技公司紛紛開發(fā)出自己的產(chǎn)品。不過由于浮夸的宣傳，不合理的定位和高昂的價(jià)格，導(dǎo)致了消費(fèi)者紛紛對(duì)智能家居產(chǎn)品望而卻步，行業(yè)呈現(xiàn)出叫好不叫賣的現(xiàn)象。鑒于此種情況，本文定位于智能家居中低端產(chǎn)業(yè)，開發(fā)設(shè)計(jì)出一款簡(jiǎn)單實(shí)用、價(jià)格低廉的智能家居控制網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)，目的是在于讓普通人也可以享受科技發(fā)展的成果。
　　該網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)綜合了電子技術(shù)、

2、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)等多種技術(shù)，從硬件和軟件兩個(gè)方面對(duì)控制網(wǎng)關(guān)進(jìn)行深入研究，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)家居環(huán)境遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)的目的。
　　在硬件方面，該控制網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)采用以單片機(jī)為硬件控制平臺(tái)，以供電模塊、時(shí)鐘模塊、EEPROM模塊等眾多外圍電路模塊為輔助，結(jié)合ZigBee與WiFi無線通訊技術(shù)，完成對(duì)智能家居網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)的搭建工作。該網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)的單片機(jī)采用功能強(qiáng)大、價(jià)格低廉基于ARM32位CortexTM-M3的STM32F103RCT6，它主要負(fù)責(zé)對(duì)家居環(huán)

3、境的任務(wù)調(diào)度，智能控制;ZigBee部分采用主芯片為CC2530的無線通信模塊，該模塊主要包括兩個(gè)部分:協(xié)調(diào)器和終端節(jié)點(diǎn)，終端節(jié)點(diǎn)除了通信部分，還包括溫濕度傳感器、光線傳感器、煙感傳感器等部分，它負(fù)責(zé)完成對(duì)數(shù)據(jù)的采集、打包和發(fā)送工作，協(xié)調(diào)器則負(fù)責(zé)把終端節(jié)點(diǎn)發(fā)送的數(shù)據(jù)進(jìn)行重新打包然后通過串口傳送給主控模塊;WiFi部分采用的是價(jià)格低廉、功能實(shí)用的ESP8266WiFi通信模塊，該模塊有三種工作模式:STA、AP和STA/AP，使得WiFi

4、部分兼具連接熱點(diǎn)和發(fā)送熱點(diǎn)兩種功能，該模塊負(fù)責(zé)智能家居控制單元和外界通信的工作，它通過串口和控制單元通信，然后通過WiFi網(wǎng)絡(luò)發(fā)送接收信息。
　　在軟件方面，控制網(wǎng)關(guān)采用以Keil和IAR為開發(fā)環(huán)境，以u(píng)C/OS-Ⅱ操作系統(tǒng)為程序運(yùn)行環(huán)境，結(jié)合C語(yǔ)言及少量匯編語(yǔ)言，共同完成系統(tǒng)的軟件控制工作。Keil和IAR作為開發(fā)環(huán)境可以進(jìn)行程序檢測(cè)、燒錄等輔助工作，大大減輕了工作量;uC/OS-Ⅱ操作系統(tǒng)短小精煉、功能強(qiáng)大的特點(diǎn)，使得硬件資源

5、可以更加合理的利用，有助于節(jié)約成本，同時(shí)也讓控制網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)多任務(wù)執(zhí)行，增強(qiáng)了系統(tǒng)功能;此外充分合理利用了網(wǎng)絡(luò)庫(kù)函數(shù)資源，大大節(jié)約了學(xué)習(xí)與開發(fā)進(jìn)度。
　　設(shè)計(jì)的智能家居網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)關(guān)鍵在于構(gòu)建一個(gè)智能家居技術(shù)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)對(duì)家居內(nèi)溫度、濕度、光線強(qiáng)度和煙霧濃度等家居環(huán)境數(shù)據(jù)的采集與發(fā)送，實(shí)用性強(qiáng)、成本低廉是它的特色，完成這個(gè)平臺(tái)的搭建，以后進(jìn)行系統(tǒng)升級(jí)將會(huì)非常簡(jiǎn)單。不過課題主要是研究智能家居的下位機(jī)部分，對(duì)于遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)的發(fā)送與接收則采用