ZigBee在智能家居中的应用:系统设计与实现

需积分: 50 36 下载量 77 浏览量 更新于2024-07-20 7 收藏 2.15MB DOC 举报
"这篇毕业设计论文主要探讨了基于ZigBee技术的智能家居系统的构建与实现,属于软件工程领域的实际应用方案。论文作者是曾刘保,由苗利老师指导,于2012年完成。该论文要求学生进行深入的文献调研,收集历史、理论和实践资料,并在论文中进行一定程度的创新性工作。论文结构包括引言、主体和结论,总字数不少于13000字,涵盖了ZigBee技术在智能家居中的应用、问题分析、解决方案和未来展望等内容。作者需在12周的时间内完成从开题报告到答辩的所有步骤,主要参考资料包括ZigBee无线网络和收发器的专著、MCS-51单片机原理书籍以及关于ZigBee智能家居控制系统的相关文献。" ZigBee是一种短距离、低功耗的无线通信技术,常用于物联网设备之间的通信,如智能家居系统。在本文中,作者首先会介绍ZigBee的基本概念和技术特点,包括其在网络架构、协议栈和功耗管理等方面的优势。接着,论文将详细阐述如何利用ZigBee构建智能家居系统,可能包括设备间的网络组建、数据传输机制、安全性保障以及设备的互操作性。 智能家居系统设计通常涉及多个方面,如环境监控(温度、湿度、光照等)、安全防护(门窗传感器、监控摄像头)、智能家电控制(灯光、空调、电视等)以及能源管理等。在这一部分,作者可能会讨论如何通过ZigBee节点实现这些功能,例如采用ZigBee协调器建立网络,智能设备作为终端节点加入网络,以及如何通过中央控制器(如智能手机或平板电脑)进行远程操控。 论文的主体部分将深入探讨在实际应用中遇到的问题,如信号覆盖、网络稳定性、设备兼容性以及用户界面设计等,并提出相应的解决方案。此外,作者可能会对现有的ZigBee智能家居产品进行分析,对比不同方案的优缺点,展示其设计的独特性和创新之处。 在结论部分,作者会对整个研究工作进行总结,评估所提出的方案在实际应用中的效果,指出可能存在的不足以及未来改进的方向。这可能包括对ZigBee技术的进一步优化、智能家居系统的标准化、用户友好性的提升,以及与其他物联网技术的融合等。 这篇论文全面地探讨了基于ZigBee的智能家居系统的设计与实现,不仅提供了技术细节,还涵盖了实际应用中的挑战和解决方案,对于理解和开发类似系统具有很高的参考价值。
2019-12-02 上传
开发系统:Windows10 64位 Ubuntu 14.04 32 位 软件版本:Qt 4.8.6 IAR .0 Altium Designer 13.0 工具链:arm-linux-gcc 4.4.3 系统实现的主要功能如下所示: 1. STM32下位机 (1) 应用了小型的嵌入式操作系统μC/OS-II; (2) 各个传感器的数据以多任务的形式获取,实时性很好; (3) 数据调试使用STM32串口1; (4) 数据的发送使用STM32的串口3,并以任务的形式进行打包发送,具体数据帧格式请看代码; (5) STM32接收数据采用终端方式,当有数据到来时会触发终端,进入数据接收解析过程,在此过程中会对数据的帧头等信息进行判断; 2. Zigbee无线通信 Zigbee部分其实没有太多功能,一句话概括就是一个串口透传功能!本来当初计划直接使用zigbee驱动各个传感器,然后组网后发送给协调器,考虑到既然学习了STM32,就利用上吧!其实这里完全可以直接使用zigbee,不使用STM32的。 两套方案的编码工作其实早就已经完成了,思考了好久才决定采用STM32+zigbee方式,这样下来可以学到很多,尤其是μC/OS-II系统的移植,还是很深奥的,很值的以后继续深入的去学习。 3. ARM上位机 ARM上位机采用友善支臂的SMART210开发板,自己后续移植了Qt4.8。上位机主要实现了一下几个功能: (1) 模拟室内三个场景:卧室、客厅、厨房 (2) 分别对这个三个场景下的温度,湿度以及烟雾浓度进行一个测量并显示; (3) 使用LED灯模拟室内照明灯; (4) 使用人体红外传感器进行检测是否有人(这个传感器有点不靠谱,最后取消了) (5) 当初计划添加视频监控,到了后期发现工作量太大,没有时间做了,所以就没有完成,这点以后会添加上去的。 (6) 代码中使用了“liudianwu”分享的一些api,由于时间紧,所以直接拿来用了,在此感谢! (7) 代码重复率有点高,好几处的button样式是相同的,完全可以提取出来,在此请大家海涵。