基于ZigBee無線網絡的嵌入式智能家居監控系統

作者：時間：2014-04-18 來源：網絡

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本文引用地址：http://www.cqxgywz.com/article/256955.htm

0.設計摘要

與普通的家居相比，智能家居（Smart Home）不僅具有傳統的居住功能，能夠提供舒適安全、高品位且宜人的生活空間，還把原來的被動靜止結構轉變為具有能動智慧的工具，幫助家庭與外部保持信息交流暢通，優化人們的生活方式，甚至為各種能源支出節約資金家居。無線監控問題是當今國際建筑智能化領域的前沿性研究課題。無線傳感網絡的出現克服了家庭中布線的煩瑣，充分體現了智能家居系統的靈活、方便、高效。本項目研究開發了基于ZigBee技術和Internet技術的智能家居監控系統，將Internet的遠程監控與ZigBee短距離控制相結合，實現系統的家居無線控制和數據采集，避免了綜合布線，可擴展性好。

整個智能家居監控系統能夠對家用電器的完成開關量的控制，還能夠對三表(水表、電表、燃氣表)進行無線抄表，最重要的是可監測來自家庭安防傳感器(火警、煤氣泄露)的數據，以備物業等部門監控。通過測試后，證實了設計方案的正確性，結果滿足系統設計要求，該設計具有一定的新穎性和實用性。本項目針對目前人們對居住環境的要求越來越高，同時家用設施的管理和安全亟待改善的迫切需要，設計了一種基于嵌入式無線通信技術的智能家居監控系統，以便能夠對小區中各家各戶的各種情況(煤氣泄露、火警等)進行監控，而且還可以對家居設施進行控制。此外，物業管理單位也可以通過此系統為小區居民提供更為方便、人性的服務。

1.系統原理

本課題首先進行系統總體設計，結合底層ZigBee無線傳感網絡的特點和系統總體網絡監控的要求，將該系統設計分為四部分:無線傳輸模塊、數據處理模塊、以太網傳輸模塊、上位機顯示界面。然后對ZigBee協議標準做了全面地研究分析，同時給出了基于CC2430的無線傳輸模塊的軟硬件設計和星型網絡搭建，并給出了測試結果。接著設計了基于PIC32的數據處理模塊，給出了硬件電路和外圍輔助電路設計方案，并為其移植了實時操作系統uC/OS-II。本設計完成了基于DP43848C的以太網傳輸模塊設計和系統的以太網通信程序的設計，實現了從底層ZigBee無線傳感網絡的數據采集最終到監控機的數據傳輸并測試成功。最后在VC++6.0環境下，應用Windows Sockets套件接口開發顯示界面對底層采集的數據分類顯示。