基于ZigBee智能家居控制系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì).pdf

1、隨著生活水平不斷提高,人們對(duì)住宅的功能要求越來越高,希望家居能植入智能化程序,實(shí)現(xiàn)物與物和物與人的交流,并且能隨時(shí)隨地了解家居狀況和控制家居;越來越追求生活細(xì)節(jié)上的簡(jiǎn)單化與智能化,享受更加輕松、有序、高效的生活。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的出現(xiàn)為其奠定了良好的技術(shù)基礎(chǔ),給智能家居帶來了新的春天。
　　本課題是在傳統(tǒng)紅外家電遙控器不兼容、紅外信號(hào)需要直視空間以及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)飛速發(fā)展的背景下,研究設(shè)計(jì)了基于ZigBee技術(shù)的智能家居控制系統(tǒng)。它主要完成

2、家庭內(nèi)網(wǎng)的組建、內(nèi)網(wǎng)與外網(wǎng)的信息交互(網(wǎng)關(guān))以及紅外遙控信號(hào)的學(xué)習(xí)等,實(shí)現(xiàn)在家庭內(nèi)部開關(guān)量設(shè)備和傳統(tǒng)紅外家電等設(shè)備的控制信號(hào)“無間距”的共享。ZigBee無線通信技術(shù)具有低復(fù)雜度、近距離、體積小、能耗少、成本低、自愈能力強(qiáng)和傳輸速率低等優(yōu)點(diǎn),是智能家居內(nèi)部組網(wǎng)技術(shù)的首選。網(wǎng)關(guān)采用低成本MCU,使其脫離PC化,是智能家居網(wǎng)關(guān)的發(fā)展趨勢(shì)。
　　在分析現(xiàn)有智能家居基礎(chǔ)上給出了一種智能家居系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想和實(shí)現(xiàn)方法。主要內(nèi)容包括:首先,分析

3、了紅外遙控器與智能家居網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合的意義;在結(jié)合實(shí)際的需求與深入研究ZigBee網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,采用簇狀網(wǎng)絡(luò)作為網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。其次,采用CC2530 ZigBee芯片和MSP430F247單片機(jī)設(shè)計(jì)了一種低成本、靈活性好、通用的網(wǎng)絡(luò)控制器。該控制器具有可學(xué)習(xí)型紅外模塊、電話遠(yuǎn)程控制模塊和與之對(duì)應(yīng)的語音提示模塊,同時(shí)還為ARM服務(wù)器提供協(xié)議接口?？蓪W(xué)習(xí)紅外模塊主要對(duì)家里紅外家電控制信號(hào)的學(xué)習(xí),從而實(shí)現(xiàn)對(duì)各種遙控器的復(fù)制,對(duì)紅外數(shù)據(jù)采用

4、模式識(shí)別和聚類方法分離信號(hào)并壓縮,節(jié)省儲(chǔ)存空間,存儲(chǔ)到非易失性存儲(chǔ)器,以供不同方式的調(diào)用,使傳統(tǒng)紅外家電融入到智能家居網(wǎng)絡(luò),進(jìn)而豐富智能家居的無縫控制體系。電話遠(yuǎn)程控制及語言提示模塊主要提供一種異地對(duì)家居控制的手段。最后,對(duì)終端節(jié)點(diǎn)采用CC2530加上開關(guān)量模塊、傳感器模塊、紅外發(fā)射模塊,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)開關(guān)量、紅外信號(hào)、傳感數(shù)據(jù)在家庭內(nèi)部“無間距”的共享。軟件方面,實(shí)現(xiàn)可裁剪家居數(shù)目,體現(xiàn)個(gè)性化。界面操作簡(jiǎn)單,控制方式多種多樣。
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