基于armzigbee的嵌入式智能家居控制系统的研究与设计

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1、⑧硕士学位论文MASTER、STHESISResearchandDesignofEmbeddedIntelligentHomeControlSystemBasedonARM—Zigbee’s么砀缀括SubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementFortheMS．DegreeinCircuitsandSystemsByXiLiuPostgraduateProgramCollegeofPhysicalScienceandTechnologyCentralC

2、hinaNormalUniversitySupervisor：ZhiyangLiAcademicTitle：ProfessorSignatureApprovedMay,2013⑨硕士学位论文MASTER’STHESlS华中师范大学学位论文原创性声明棚粼明原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，独立进行研究工作所取得的研究成果。除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声

3、明的法律结果由本人承担。作者签名：如1每日期：甜I)年岁月9．-6日学位论文版权使用授权书学位论文作者完全了解华中师范大学有关保留、使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属华中师范大学。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后遵守此规定)保密论文注释：本学位论文属于保密，在——年解密后适用本授权书。非保密

4、论文注释：本学位论文不属于保密范围，适用本授权书。作者签名：∥1舞导师签名：歹泰迢．1日期：沙I；年yB“日日期：沙’2年J"B％日本人已经认真阅读“CALIS高校学位论文全文数据库发布章程”，同意将本人的定享受相关权益。回童途塞握童卮进卮!旦圭生；旦二生；旦三生筮叠!作者签名：训舞作者签名：∥I砷日期：珈l’年岁B乙6日导师签名：氐．切日期：加多年J、B：；5日⑨硕士学位论文MASTER‘STHESIS摘要随着信息技术、传感器技术和网络通信技术的飞速发展，以及人们生活质量的不断提高，人们对生活

5、品质的要求越来越高。家居生活作为与人们日常生活密切相关的一方面，越来越受到人们的关注。于是，智能家居、数字家庭、楼宇自动化等概念应运而生。智能家居的出现将为人们的工作和生活提供众多的方便和快捷，使家居生活变得舒适化、安全化，人性化和智能化。本论文阐述了智能家居行业在国内外的发展状况，由于传统的智能家居系统多采用有线的方式进行连接，具有布线麻烦、系统扩展性差，成本高等缺点。而短距离无线通信技术具有组网灵活、系统扩展性好，成本低等特点，因此智能家居系统越来越多地采用无线通信技术已成为必然的发展趋势。

6、本文通过对Zigbee、蓝牙、UWB、Wi．Fi、红外等几种常用的短距离无线通信技术进行比较，基于Zigbee技术具有低功耗、低成本、网络容量大等优点，因此本设计采用Zigbee技术来组建家庭内部无线网络。硬件部分设计了基于SAMSUNG的$3C2440的网关服务器，在此基础上通过外接GPRS模块和intemet网线实现与外界的信息交互；家庭内部Zigbee协调器节点通过RS232串口与网关服务器相连接，实现网关服务器和各Zigbee终端节点的信息交互。软件部分完成了WEB服务器的软件开发和Zi

7、gbee的软件开发。通过在$3C2440上移植嵌入式linux操作系统和搭建人机交互的QT图形界面，然后在linux系统下移植Web服务器、SQLite数据库和编写CGI程序完成整个智能家居系统网关服务器的软件开发。紧接着基于TI公司的Z—Stack平台进行Zigbee协调器节点的软件开发和各终端节点的软件开发，组建家庭内部Zigbee无线通信网络。用户可以使用手机或者电脑登录本系统的$3C2440智能家居控制终端，然后通过Zigbee网络对传感器节点发送控制命令和信息查询。传感器设备也可以将采

8、集到的实时信息通过Zigbee网络上传给网关服务器。同时当家庭内部出现外人入侵，火灾报警等异常情况时，就会通过GPRS网络向用户手机发送报警信息。经过测试：本系统基本达到了预期的设计要求，可实现对家庭信息进行智能化控制的目的，具有操作简单，功能强大，功耗低，以及广阔的应用前景。关键词：$3C2440；Zigbee；嵌入式系统linux；智能家居；传感器AbstractWimtherapiddevelopmentofinformationtechnology,wirelesscommunicati