基于物联网的智能家居系统设计

目录

前言 .................................................................................................................................................. 2 摘要 .................................................................................................................................................. 3 一 需求分析 ..................................................................................................................................... 4 二 系统设计 ..................................................................................................................................... 5 三 实现原理 ..................................................................................................................................... 6 3.1zigbee协议介绍 ........................................................................................................................ 6 3.2ZigBee技术的应用领域 ............................................................................................................ 7 3.3zigbee协议栈结构 .................................................................................................................... 7 四 硬件设计 ................................................................................................................................... 11 4.1传感器节点模块化设计 ........................................................................................................... 11 4.2CC2530芯片概述 ...................................................................................................................... 11

4.2.1CC2530芯片基本介绍 .................................................................................................. 11 4.2.2CC2530芯片引脚介绍 .................................................................................................. 12 4.3温度传感器调理电路设计 ....................................................................................................... 13 4.4网络协调器外围电路设计 ....................................................................................................... 14 五 软件设计 ................................................................................................................................... 16 5.1IAR开发环境 ............................................................................................................................ 16 5.2协调器节点程序 ...................................................................................................................... 16 5.2.1网络组建 .............................................................................................................................. 17 5.2.2节点之间的数据传输 .......................................................................................................... 20 5.3嵌入式网关程序 ...................................................................................................................... 21 5.4 传感器节点程序 ..................................................................................................................... 23 总结 ................................................................................................................................................ 24 参考文献......................................................................................................................................... 25 致谢 ................................................................................................................................................ 26

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前言

智能家居通过物联网技术将家中的各种设备（如音视频设备、照明系统、窗

帘控制、空调控制、安防系统、数字影院系统、影音服务器、影柜系统、网络家电等）连接到一起，提供家电控制、照明控制、电话远程控制、室内外遥控、防盗报警、环境监测、暖通控制、红外转发以及可编程定时控制等多种功能和手段。 在很多应用场合，温度是一个很重要的一个参数。温度的自动监测已经成为各行业进行安全生产和减少损失的重要措施之一。传统的温度测量方式测量周期长，施工复杂，不便于管理，并且在有些特定场合如封闭，高压等环境下根本无法测量。但是往往这些场合容易引起很大的事故。因而温度的无线传输显的越来越重要。

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摘要

随着社会经济的发展，人民生活水平的提高，人们对生活的品质提出了更高的要求。在设计中，为了实现智能家居系统的远程管理和无线传输的功能，利用Zigbee无线网络技术，以CC2530芯片和相关的一些外围器件组建成整个系统的家庭网关控制平台，而家居内部控制网络则利用Zigbee无线网络技术来实现。本设计主要从无线传感方向进行改进，主要设计一种基于CC2530和数字温湿度传感器的温湿度采集系统。该系统采用无线通信技术结合传感器，通过运用协议架构组建无线传感网络,实现主从节点的数据采集和传输,以及一点对多点，两点之间的通信。并详细阐述了基于Zigbee协议栈的中心节点和终端节点的协议传输，主要是从协议栈网络层里AODV路由协议着手，阐述在网络层如何通过AODV路由协议进行节点间的连接以及数据的收发。

关键字: 智能家居; 温湿度数据采集; CC2530; Zigbee协议栈;

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一 需求分析

随着社会经济结构、家庭人口结构以及信息技术的发展变化,人们对家居环境的安全性、舒适性、效率性、透明性提出了更高的要求。同时越来越多的家庭要求家居产品不仅要具备简单的智能，更要求整个系统在功能扩展、外延以及服务方面能够做到简单、方便、轻松、安全。很显然我们的家居生活需要改变，智能家居系统提供广泛的信息交互功能，优化居住环境，帮助人们有效地利用网络的便捷性各种实现了对家居环境的控制。

智能家居产品为家居环境、家电设备提供一个共享的接入中心，实现对家庭环境及其设备的智能管理、远程管理、集中管理和资源共享。随着网络科技的高速发展，在可以预见的未来，在智能化住宅中，以宽带网络将家里的电脑、电视机、家电、安防系统等连成一体的自主控制、扩展、享用的工作、学习、娱乐家庭综合信息服务平

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二 系统设计

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