基于ZigBee的智能家居控制系統(tǒng)的研究與設計.pdf

1、隨著科學技術(shù)的發(fā)展，特別是計算機技術(shù)、通訊技術(shù)以及網(wǎng)絡技術(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。同時隨著人民生活水平和知識層次的不斷提高，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、國內(nèi)市場需求的情況下，對國內(nèi)外智能家居系統(tǒng)技術(shù)進行研究分析，設計智能家居環(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嵌入式實時操作系統(tǒng)為軟件平臺，設計具有家庭網(wǎng)關(guān)功能的主控制器，對環(huán)境參數(shù)調(diào)節(jié)控制采用手動和自動兩種控制方案;選用了近幾年逐漸興起的ZigBee無線通信技術(shù)來作為整個智能家居系統(tǒng)的內(nèi)部網(wǎng)絡通信協(xié)議;采用ARM處理器與ZigBee芯片CC2530為核心設計低功耗傳感器節(jié)點。
　　首先分析了幾種無線通信技術(shù)優(yōu)缺點，確立了ZigBee網(wǎng)絡作為最理想家庭無線網(wǎng)絡組網(wǎng)技術(shù)，詳細介紹ZigBee標準的技術(shù)優(yōu)勢和協(xié)議框架，對其主要功能和工作過程

3、進行了詳細分析。
　　其次給出了家庭網(wǎng)關(guān)和ZigBee網(wǎng)絡設備的硬件總體設計方案，并對各個功能模塊進行了分析和硬件設計，給出了原理圖，搭建起了網(wǎng)絡協(xié)調(diào)器的硬件平臺，該硬件平臺是系統(tǒng)的硬件基礎，為網(wǎng)絡的控制提供了硬件保障。接著設計了智能家居環(huán)境控制系統(tǒng)的軟件部分，包括了傳感器節(jié)點和主控制器的軟件設計。為了驗證所設計的無線傳感器網(wǎng)絡在節(jié)點數(shù)目較多的網(wǎng)絡環(huán)境中面對家居中可能出現(xiàn)增添設備導致節(jié)點增加、更改布局導致路由路徑被破壞以及移動節(jié)點