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

1、隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，特別是計(jì)算機(jī)技術(shù)、通訊技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展與提高，這些高新技術(shù)已經(jīng)影響到了人們生活中的方方面面。同時(shí)隨著人民生活水平和知識(shí)層次的不斷提高，生活環(huán)境的安全性、舒適性和便利性越來越受關(guān)注，因此就產(chǎn)生了對(duì)智能家居系統(tǒng)的需求。
　　本課題在綜合考慮國內(nèi)外智能家居系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì)、國內(nèi)市場(chǎng)需求的情況下，對(duì)國內(nèi)外智能家居系統(tǒng)技術(shù)進(jìn)行研究分析，設(shè)計(jì)智能家居環(huán)境控制系統(tǒng)。采用ARM嵌入式處理器為硬件核心，μC/OS-

2、Ⅱ嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)為軟件平臺(tái)，設(shè)計(jì)具有家庭網(wǎng)關(guān)功能的主控制器，對(duì)環(huán)境參數(shù)調(diào)節(jié)控制采用手動(dòng)和自動(dòng)兩種控制方案;選用了近幾年逐漸興起的ZigBee無線通信技術(shù)來作為整個(gè)智能家居系統(tǒng)的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議;采用ARM處理器與ZigBee芯片CC2530為核心設(shè)計(jì)低功耗傳感器節(jié)點(diǎn)。
　　首先分析了幾種無線通信技術(shù)優(yōu)缺點(diǎn)，確立了ZigBee網(wǎng)絡(luò)作為最理想家庭無線網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)技術(shù)，詳細(xì)介紹ZigBee標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)和協(xié)議框架，對(duì)其主要功能和工作過程

3、進(jìn)行了詳細(xì)分析。
　　其次給出了家庭網(wǎng)關(guān)和ZigBee網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的硬件總體設(shè)計(jì)方案，并對(duì)各個(gè)功能模塊進(jìn)行了分析和硬件設(shè)計(jì)，給出了原理圖，搭建起了網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器的硬件平臺(tái)，該硬件平臺(tái)是系統(tǒng)的硬件基礎(chǔ)，為網(wǎng)絡(luò)的控制提供了硬件保障。接著設(shè)計(jì)了智能家居環(huán)境控制系統(tǒng)的軟件部分，包括了傳感器節(jié)點(diǎn)和主控制器的軟件設(shè)計(jì)。為了驗(yàn)證所設(shè)計(jì)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在節(jié)點(diǎn)數(shù)目較多的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中面對(duì)家居中可能出現(xiàn)增添設(shè)備導(dǎo)致節(jié)點(diǎn)增加、更改布局導(dǎo)致路由路徑被破壞以及移動(dòng)節(jié)點(diǎn)