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摘要 ............................................................................................................................................................ ??目录
目录
I II III 1
§1.1 课题的研究背景及意义........................................................................................................... 1
§1.1.1 研究背景.................................................................................................................... 1 §1.1.2 课题研究的意义........................................................................................................ 2 §1.2 智能家居国内外发展现状.................................................................................................... 3
§1.2.1 国外发展现状............................................................................................................ 3 §1.2.2 国内发展现状............................................................................................................ 3 §1.3 课题的研究内容和论文结极................................................................................................ 4 第二章 ZigBee 技术介绍......................................................................................................................... 6
§2.1 几种短距离无线通信技术.................................................................................................... 7
§2.1.1 几种短距离无线技术................................................................................................ 7 §2.1.2 短距离无线技术对比................................................................................................ 8 §2.2 ZigBee 协议标准................................................................................................................. 10 §2.3 IEEE802.15.4 协议标准...................................................................................................... 11
§2.3.1 物理层（PHY）...................................................................................................... 11 §2.3.2 介质接入控制子层（MAC）................................................................................. 12 §2.4 ZigBee Pro 协议标准.......................................................................................................... 13
§2.4.1 网络层（NWK）.................................................................................................... 13 §2.4.2 应用层（APL）...................................................................................................... 14 §2.5 ZigBee 的设备与网络......................................................................................................... 15
§2.5.1 ZigBee 设备类型..................................................................................................... 15 §2.5.2 ZigBee 网络拓扑结极............................................................................................. 16 §2.6 ZigBee 技术的应用............................................................................................................. 16 §2.7 本章小结 ............................................................................................................................. 18 第三章 智能家居系统总体框架和硬件设计........................................................................................ 19
§3.1 智能家居的特点.................................................................................................................. 19
智能家居功能需求分析.................................................................................................. 20 §3.2
ZigBee 用于家庭组网的可行性分析............................................................................. 21 §3.3
§3.4 智能家居系统总体框架...................................................................................................... 21 §3.5 智能家居控制节点硬件部分设计...................................................................................... 22
§3.5.1 ZigBee 芯片的选型.................................................................................................. 22 §3.5.2 CC2530 特性及外部电路设计 ............................................................................... 23 §3.5.3 CC2531 处理器模块设计 ....................................................................................... 26 §3.5.4 CC2591 射频电路................................................................................................... 28 §3.6 硬件测试 ............................................................................................................................. 29 §3.7 本章小结 ............................................................................................................................. 31 第四章 智能家居系统模块的软件设计与实现.................................................................................... 32
§4.1 软件开发环境...................................................................................................................... 32
Abstract.....................................................................................................................................................目录 .........................................................................................................................................................第一章 绪论 .............................................................................................................................................
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??目录
§4.2 Z-Stack 协议栈 ........................................................................................................ 33
§4.2.1 Z-Stack 协议栈设计 ....................................................................................... 33
§4.2.2 OSAL 调度机制 ............................................................................................ 35
§4.2.3 仸务处理 ...................................................................................................... 36
§4.2.4 时间管理 ...................................................................................................... 38
........................................................................................... 38 §4.3 ZigBee 节点的程序设计
§4.3.1 协调器程序设计 ............................................................................................ 38
§4.3.2 路由节点软件设计 ........................................................................................ 41
§4.3.3 终端节点程序设计 ........................................................................................ 43
§4.4 模块的则始化及整个网络的建立 ............................................................................. 45
§4.4.1 通用的 ZigBee 模块则始化 ............................................................................ 45
§4.4.2 整个网络的建立 ............................................................................................ 46
§4.4.3 协调器在网络中的作用 ................................................................................. 48
§4.5 终端模块的设计与软件实现 .................................................................................... 48
§4.5.1 红外智能控制模块 ........................................................................................ 48
§4.5.2 安防监控模块(即红外人体检测模块) .............................................................. 52
§4.5.3 电能计量统计模块 ........................................................................................ 55
§4.6 本章小结 ................................................................................................................ 59 第亓章 总结与展望 ............................................................................................................... 60
§5.1 总结 ....................................................................................................................... 60 §5.2 研究展望 ................................................................................................................ 60 参考文献 ............................................................................................................................... 62 致 谢 ...................................................................................................................................... 65 作者在攻读硕士期间主要科研成果 ......................................................................................... 66 附 录 I 智能家居物联网电视 Zigbee 通讯协议 I ................................................................ 67 附录 II 智能家居物联网电视 ZigBee 通讯协议 II ............................................................... 73
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