基于Zigbee的智能家居系统毕业设计

henhuangmahenshuang毕业论文课题基于Zigbee的智能家居系统设计学生姓名基于Zigbee的智能家居系统设计系别基于Zigbee的智能家居系统设计专业班级09通信（1）班指导教师二○一年学号__________铜陵学院毕业设计I目录摘要..............................................................IIIAbstract...............................................................IV第一章绪论.........................................................-1-1.1本课题的背景和意义..........................................-1-1.2国内外智能家居发展概况......................................-1-1.2.1国外智能家居发展概况..................................-1-1.2.2国内智能家居发展概况..................................-1-1.3智能家居系统组网技术........................................-2-1.4智能家居系统设计需要解决的问题..............................-3-第二章ZigBee技术研究..............................................-4-2.1ZigBee技术简介.............................................-4-2.2ZigBee协议组成.............................................-4-2.3ZigBee网络配置.............................................-5-2.4Zigbee技术的特点...........................................-7-第三章智能家居系统总体设计方案.....................................-8-3.1智能家居系统需求分析........................................-8-3.2智能家居系统功能描述........................................-8-3.3智能家居系统结构............................................-8-第四章系统硬件设计.....................................................................................................-10-4.1ZigBee通信模块硬件设计....................................-10-第五章系统软件设计................................................-12-5.1ZigBee网络设备软件........................................-12-5.2Zigbee绑定机制的引入.......................................-15-5.3智能家居管理界面设计.......................................-15-第六章总结与展望..................................................-17-参考文献...........................................................-18-II插图清单图2-1Zigbee协议总体架构............................................-4-图2-2Zigbee三种网络拓扑结构........................................-7-图3-1智能家居系统结构图.............................................-9-图4-1网络协调器硬件结构图..........................................-10-图4-2终端设备结构图................................................-11-图5-1Zigbee网络协调器软件流程.....................................-13-图5-2路由器程序....................................................-14-图5-3ZigBee终端节点程序流程图.....................................-15-图5-4智能管理界面与zigbee网络数据交互流程.........................-16-铜陵学院毕业设计III基于Zigbee的智能家居系统设计摘要随着人们生活水平的不断提高,对生活环境的要求也越来高.如何改善家居环境,使其更加安全、舒适,这是摆在工程师面前的一大难题.在这个背景下,智能家居理念早年在国外已被率先提出,而且也有很多知名的建筑设计采用了这一理念.该理念的核心就是利用计算机技术、通信技术等等一些先进的技术来改善家居环境,使家居生活能更舒适便利.因智能家居在我国引入的时间较短,所以我国的智能家居应用水平与国外还有较大的差距,但不可否认智能家居技术在我国还有大的发展前途的,现在所缺少的是成熟的产品和配套的解决方案以及熟练的技术技。本文主要完成了以下工作:1、介绍了智能家居系统的国内外发展现状以及系统所采用的通信方式,通过对比,选定了ZigBee无线通信方式作为本智能家居系统设计的通信方式。2、ZigBee技术介绍了其起源,对ZigBee的研究。3、对ZigBee网络的各种设备包括路由器和终端设备的硬件电路进行了设计。4、对智能家居系统中所需要的各种传感器及其配套调理电路、控制电路进行了设计。5、对智能家居系统中的具体功能介绍。关键词：智能家居；Zigbee；通信技术；无线网络技术IVAbstractWiththeincreasinglivingstandard,people’srequirementtotheenvironmentisbecomingmoreandmorehigher,especiallyhomeenvironment.Howtoimprovehomeenvironmentandmakeitmorecomfortableandsaferisabigproblemforengineers.Underthisbackgroud,SmartHomewasraisedfirstlyinsomeforeigncountriesfewyearsago,andsomefamousbuildinghasadoptedthisidea.Thecoreofthisideaistousecomputertechnologyandcommunicationtechnologytoimprovehomeenvironmentandmakeitmoreconvenientandmorecomfortable.Inourcountry,thisideawasintroducedrecently,sotheapplicationtechnologyhasagapcomparedwithsomeforeigncountries.Butwecan’tdenythatithasabigdevelopmentspaceinourcountry.Atthemomentwhatweareshortofismatureproductsandformacompletesetofsolutions.Thispapermainlycompletedthefollowingwork：1.RecommendthedevelopmentofSmartHomesystempresentsituationathomeandabroadandmeansofcommunicationithasadopted,bycomparingwithsomanymethods,wechosezigbeewirelesscommunicationwayasSmartHomewayofcommunication2.Describezigbeetechnologyindetail,introduceitsoriginandresearchit3.Designzigbeeallsortsofequipmentincludingroutersandterminalequipmentofthehardware4.Designallkindsofsensorsandtheirmatchingregulatecircuitcontrolcircuitwhatsmarthomeneed5.IntroducethefunctionofSmartHomeKeywords：SmartHome;Zigbee;communicationtechnology;wirelessnetworktechnology铜陵学院毕业设计-1-第一章绪论1.1本课题的背景和意义所谓智能家居系统是指利用先进的计算机技术、网络通讯技术、综合布线技术将与家居生活有关的各种子系统有机地结合在一起，通过统筹的管理，使得居家生活变得更加舒适、安全。智能家居提供了全方位的信息交换功能，帮助家庭与外部时刻保持着信息的交流，优化了人们的生活方式，增强了家居生活的安全性，以及可以节约各种能源费用资金。智能家居又称为智能住宅，在国外常用SmartHome表示。与智能家居含义相似的有家庭自动化（HomeAutomation）、电子家庭（ElectronicHome、E-home）、数字家园（DigitalFamily）、家庭网络（HomeNet/NetworksforHome）、网络家居（NetworkHome）、智能家庭/建筑（IntelligentHome/Buigylding）等。1.2国内外智能家居发展概况1.2.1国外智能家居发展概况智能家居使用的是计算机技术、嵌入式系统和网络通讯技术，将家庭生活中的各种设备（如照明系统、环境控制、安防系统、网络家电）通过家庭网络连接到一起。国外智能家居发展得从1984年美国康乃迪克州哈特佛市首创的智能建筑说起，至此以后，一些大大小小的科技比较发达先进的国家也陆陆续续加入到智能家居的这个行列当中，并且诸如美国、瑞典、新加坡、英国等国的智能家居发展较好。在新加坡国家他们的系统已近相当完善，详细的说它能实现电表、水表、燃气表抄送，自动报警，可视通话、网络监控，电气智能化控制，智能接线盒宽带网络接入和系统软件配置等，智能家居控制系统、智能家居家电系统、智能家居舒适系统、智能家居娱乐系统、智能家居节能系统等等应有具有。在日本，除了室内的家庭已经实现自动化网络，但同时也实现了自动门的生物特征识别系统，这个系统设计比较人性化，即使我们双手提有东西不方便腾出手但只要门口的摄像机确认个人身份之后，门在设定的的短时间内就能打开。另外，家居智能化还使用了医学相关设计，便于人随时关注个人健康情况，在卫生间的便器垫圈上我们插有血压计，还有在便器内很巧妙的设计了血糖检测装置，在厕所内洗手池前我们也可以安装体重仪，这些系统仪器不需要太多额外的操作