基于ZigBee智能家居控制系統(tǒng)的研究與設計.pdf

1、隨著生活水平不斷提高,人們對住宅的功能要求越來越高,希望家居能植入智能化程序,實現(xiàn)物與物和物與人的交流,并且能隨時隨地了解家居狀況和控制家居;越來越追求生活細節(jié)上的簡單化與智能化,享受更加輕松、有序、高效的生活。物聯(lián)網(wǎng)技術的出現(xiàn)為其奠定了良好的技術基礎,給智能家居帶來了新的春天。
　　本課題是在傳統(tǒng)紅外家電遙控器不兼容、紅外信號需要直視空間以及物聯(lián)網(wǎng)技術飛速發(fā)展的背景下,研究設計了基于ZigBee技術的智能家居控制系統(tǒng)。它主要完成

2、家庭內(nèi)網(wǎng)的組建、內(nèi)網(wǎng)與外網(wǎng)的信息交互(網(wǎng)關)以及紅外遙控信號的學習等,實現(xiàn)在家庭內(nèi)部開關量設備和傳統(tǒng)紅外家電等設備的控制信號“無間距”的共享。ZigBee無線通信技術具有低復雜度、近距離、體積小、能耗少、成本低、自愈能力強和傳輸速率低等優(yōu)點,是智能家居內(nèi)部組網(wǎng)技術的首選。網(wǎng)關采用低成本MCU,使其脫離PC化,是智能家居網(wǎng)關的發(fā)展趨勢。
　　在分析現(xiàn)有智能家居基礎上給出了一種智能家居系統(tǒng)的設計思想和實現(xiàn)方法。主要內(nèi)容包括:首先,分析

3、了紅外遙控器與智能家居網(wǎng)絡相結合的意義;在結合實際的需求與深入研究ZigBee網(wǎng)絡拓撲結構的基礎上,采用簇狀網(wǎng)絡作為網(wǎng)絡拓撲結構。其次,采用CC2530 ZigBee芯片和MSP430F247單片機設計了一種低成本、靈活性好、通用的網(wǎng)絡控制器。該控制器具有可學習型紅外模塊、電話遠程控制模塊和與之對應的語音提示模塊,同時還為ARM服務器提供協(xié)議接口?？蓪W習紅外模塊主要對家里紅外家電控制信號的學習,從而實現(xiàn)對各種遙控器的復制,對紅外數(shù)據(jù)采用

4、模式識別和聚類方法分離信號并壓縮,節(jié)省儲存空間,存儲到非易失性存儲器,以供不同方式的調(diào)用,使傳統(tǒng)紅外家電融入到智能家居網(wǎng)絡,進而豐富智能家居的無縫控制體系。電話遠程控制及語言提示模塊主要提供一種異地對家居控制的手段。最后,對終端節(jié)點采用CC2530加上開關量模塊、傳感器模塊、紅外發(fā)射模塊,進而實現(xiàn)開關量、紅外信號、傳感數(shù)據(jù)在家庭內(nèi)部“無間距”的共享。軟件方面,實現(xiàn)可裁剪家居數(shù)目,體現(xiàn)個性化。界面操作簡單,控制方式多種多樣。
　　與