基于STM32智能家居的無線網(wǎng)關(guān)設計與實現(xiàn).pdf

1、經(jīng)濟的發(fā)展與技術(shù)的進步帶動著人們更加渴望高品質(zhì)的生活質(zhì)量，作為當今產(chǎn)業(yè)大熱門的智能家居逐漸成為市場關(guān)注的焦點，很多科技公司紛紛開發(fā)出自己的產(chǎn)品。不過由于浮夸的宣傳，不合理的定位和高昂的價格，導致了消費者紛紛對智能家居產(chǎn)品望而卻步，行業(yè)呈現(xiàn)出叫好不叫賣的現(xiàn)象。鑒于此種情況，本文定位于智能家居中低端產(chǎn)業(yè)，開發(fā)設計出一款簡單實用、價格低廉的智能家居控制網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)，目的是在于讓普通人也可以享受科技發(fā)展的成果。
　　該網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)綜合了電子技術(shù)、

2、計算機技術(shù)、通信技術(shù)等多種技術(shù)，從硬件和軟件兩個方面對控制網(wǎng)關(guān)進行深入研究，最終實現(xiàn)對家居環(huán)境遠程監(jiān)測的目的。
　　在硬件方面，該控制網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)采用以單片機為硬件控制平臺，以供電模塊、時鐘模塊、EEPROM模塊等眾多外圍電路模塊為輔助，結(jié)合ZigBee與WiFi無線通訊技術(shù)，完成對智能家居網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)的搭建工作。該網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)的單片機采用功能強大、價格低廉基于ARM32位CortexTM-M3的STM32F103RCT6，它主要負責對家居環(huán)

3、境的任務調(diào)度，智能控制;ZigBee部分采用主芯片為CC2530的無線通信模塊，該模塊主要包括兩個部分:協(xié)調(diào)器和終端節(jié)點，終端節(jié)點除了通信部分，還包括溫濕度傳感器、光線傳感器、煙感傳感器等部分，它負責完成對數(shù)據(jù)的采集、打包和發(fā)送工作，協(xié)調(diào)器則負責把終端節(jié)點發(fā)送的數(shù)據(jù)進行重新打包然后通過串口傳送給主控模塊;WiFi部分采用的是價格低廉、功能實用的ESP8266WiFi通信模塊，該模塊有三種工作模式:STA、AP和STA/AP，使得WiFi

4、部分兼具連接熱點和發(fā)送熱點兩種功能，該模塊負責智能家居控制單元和外界通信的工作，它通過串口和控制單元通信，然后通過WiFi網(wǎng)絡發(fā)送接收信息。
　　在軟件方面，控制網(wǎng)關(guān)采用以Keil和IAR為開發(fā)環(huán)境，以uC/OS-Ⅱ操作系統(tǒng)為程序運行環(huán)境，結(jié)合C語言及少量匯編語言，共同完成系統(tǒng)的軟件控制工作。Keil和IAR作為開發(fā)環(huán)境可以進行程序檢測、燒錄等輔助工作，大大減輕了工作量;uC/OS-Ⅱ操作系統(tǒng)短小精煉、功能強大的特點，使得硬件資源

5、可以更加合理的利用，有助于節(jié)約成本，同時也讓控制網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)可以實時多任務執(zhí)行，增強了系統(tǒng)功能;此外充分合理利用了網(wǎng)絡庫函數(shù)資源，大大節(jié)約了學習與開發(fā)進度。
　　設計的智能家居網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)關(guān)鍵在于構(gòu)建一個智能家居技術(shù)平臺，實現(xiàn)對家居內(nèi)溫度、濕度、光線強度和煙霧濃度等家居環(huán)境數(shù)據(jù)的采集與發(fā)送，實用性強、成本低廉是它的特色，完成這個平臺的搭建，以后進行系統(tǒng)升級將會非常簡單。不過課題主要是研究智能家居的下位機部分，對于遠程數(shù)據(jù)的發(fā)送與接收則采用