基于Zigbee网络的智能家居系统 ㊣ 精品文档 值得下载

智能家居网已经成为势不可挡的发展趋势。

相对于有线网，无线网络不仅接入灵活操作方便而且符合家庭网络的通讯特点，其应用必将大大促进家庭网络智能化的进程。

目前实现组建智能家居网络的技术括蓝牙以及极具发展潜力的。

技术是近几年发展起来的种短距离无线通信技术，应用在控制和监控场合的无线通信方式。

它使用波段，采用跳频和扩频技术。

高达的片上程序存储器。

增强型闪存加速器可实现零等待状态下的高速工作。

可通过片上引导软件实现在系统编程和在应用编程。

片上包括带有本地代码数据总线的在上，用于高性能访问。

带有独立访问路径的个模块以获得更高吞吐量。

这些模块可用于以太网和存储器，及用于通用指令和数据存储。

多层矩阵上的通道通用控制器可与总线模数和数模转换器外设计时器匹配信号同使用，及用于存储器到存储器的传输。

多层矩阵互连为每个主机提供单独总线。

主机包括通用控制器以太网和接口。

该互连提供无仲裁延迟的通信。

分开的总线允许高吞吐量，几乎不会在和之间出现停顿。

仿真跟踪模块支持对指令执行进行无干扰式的高速实时跟踪。

集成电源管理单元自动调整内部稳压器以便在睡眠深度睡眠掉电和深度掉电模式下实现功耗最小化。

种低功耗模式睡眠深度睡眠掉电和深度掉电。

单个电源至。

个外部中断输入可设置为边沿电平触发。

和的所有引脚均可用作边沿触发的中断源。

基于网络的智能家居系统。

芯片的主要特点有单指令周期低功耗的微控制器核集成兼容标准频段的无线电收发机的，其中可在所有功耗模式下保持数据兼容的封装种可编程功耗模式可编程的看门狗定时器上电复位功能支持硬件调试功能优良的无线接收灵敏度和强大的抗干扰性在休眠模式时仅，外部中断或能唤醒系统在待机模式时少于，外部中断能唤醒系统硬件支持功能较宽的电压范围数字化的支持和强大的功能具有电池监测和温度感测功能集成了位模数转换的集成安全协处理器带有个强大的支持几组协议的，以及个符合规范的计时器，个常规的位计时器和个位计时器。

第章系统方案系统总体方案基于无线传感器网络的智能家居网络主要是由若干执行机构若干无线传感器节点无线协调机构，辅助机构，家居控制中心，组成。

其中，节点分布于客厅卧室厨房等需要监测的区域内，执行数据采集处理和通信工作。

无线执行机构负责向主控报警，窗帘开合和，模式开启电锁开关，等控制功能。

无线协调机构是节点和控制中心的信使，转发两者之间的通信数据。

家居无线控制中心处理来自无线协调机构的信息，并且为互联网的连接提供接口进行远程控制。

此次设计结合智能家庭网络系统的特点，如家庭内部无线网络连接距离较短，分布的节点并不是太多，并且数据的传输量也不是太大。

基于家庭网络的这些特点，以协调器协调机构为中心节点组建个星形家庭网络。

家居系统的控制心，是整个系统的大脑，她支配整个系统的活动。

她可以发命令给协调器，由协调器博创杯全国大学生嵌入式设计大赛通过传输转达给终端，协调器和终端之间是无线通信。

终端获得信息后控制外设传感器等器件，这些外设就属于执行机构，他们时刻等待命令，旦接受立即执行相应操作。

协调器是控制中心和终端的信使，她实现了控制中心和终端的双向无线通信。

终端是系统的前线，它起着数据供给的作用。

她在系统的边缘，她是数据采集终端，算是拥有独立系统的单元，她有独立的微控制器嵌入内核，所以可对控制中心发来的命令，经过分析之后命令执行机构作出相应操作。

终端和协调器是无线双向通信的。

协助机构是系统向用户远程传达信息的，比如语音电话手机。

系统方案的结构根据总体方案画出了系统的结构图，是按照结构层次划分层控制中心，协调器，终端节点和协助机构。

他们之间的联系如图所示协助机构图智能家居系统方案结构这只是系统方案的大致结构，由于此次设计是智能家居模拟系统，在图中的节点终端和执行机构只是取了组，在实际运用中可以根据需求增加多个节点，使家居系统更完善。

协调器控制中心终端终端终端数据传输协议协议协议博创杯全国大学生嵌入式设计大赛第章系统功能系统功能此次设计的智能家居模拟系统功能包括智能门禁系统自动窗帘可燃气体泄漏监测居室内外温度检测和语音电话和短信报警，可以实时发现家居隐患以及家居的安防。

以下是系统功能的详细描述智能门禁系统当人走到家居门口时，人体红外模块检测有人，人体携带着身份识别标签预先设置好的卡或者钥匙卡时，标签会发送加密身份信号给门禁设备，门禁系统经过分析判断后决定是否开启数字门锁，用户再也不用自己掏钥匙开门了而为了方便用户出门不用去扭开数字门锁，我们在室内接了个独立开关，只要用户按下开关，门锁就开了，方便用户出门。

自动窗帘当用户选择菜单的开闭窗帘功能时候，窗帘会在打开或者关闭停到合适的位置。

由于用户的窗户窗帘的尺寸可调，所以窗帘开关的时间由用户在菜单上自行设定。

自动窗帘还可以手动操作，由用户自动调节窗帘的位置。

可燃气体泄漏监测在厨房安装可燃气体检测传感器节点，旦检测到可燃气体浓度超标或者发生火灾，立即报警和短信远程报警通知，保证家居内人员的人身安全。

该节点还包括了个温湿度传感器，可检测厨房温度和湿度。

高达的片上程序存储器。

增强型闪存加速器可实现零等待状态下的高速工作。

可通过片上引导软件实现在系统编程和在应用编程。

片上包括带有本地代码数据总线的在上，用于高性能访问。

带有独立访问路径的个模块以获得更高吞吐量。

这些模块可用于以太网和存储器，及用于通用指令和数据存储。

多层矩阵上的通道通用控制器可与总线模数和数模转换器外设计时器匹配信号同使用，及用于存储器到存储器的传输。

多层矩阵互连为每个主机提供单独总线。

主机包括通用控制器以太网和接口。

该互连提供无仲裁延迟的通信。

分开的总线允许高吞吐量，几乎不会在和之间出现停顿。

仿真跟踪模块支持对指令执行进行无干扰式的高速实时跟踪。

集成电源管理单元自动调整内部稳压器以便在睡眠深度睡眠掉电和深度掉电模式下实现功耗最小化。

种低功耗模式睡眠深度睡眠掉电和深度掉电。

单个电源至。

个外部中断输入可设置为边沿电平触发。

和的所有引脚均可用作边沿触发的中断源。

基于网络的智能家居系统。

非屏蔽中断输入。

时钟输出功能可反映主振荡器时钟时钟时钟时钟和时钟。

唤醒中断控制器允许自动从任何优先级中断中唤醒，这可能出现在当时钟在深度睡眠掉电和深度掉电模式中停止时。

任何掉电模式下还能工作的中断包括外部中断中断的使用以太网唤醒中断总线的使用引脚中断和可将处理器从掉电模式中唤醒。

掉电检测可分别为中断和强制复位设置不同的阈值。

上电复位。

博创杯全国大学生嵌入式设计大赛晶振工作频率范围至。

内部振荡器，精度误差缩减为，可选择用作系统时钟。

允许以最高速率工作而无需高频晶体。

可由主振荡器内部振荡器或振荡器运行。

以增加灵活性。

不同安全级别的代码读保护。

器件序列号唯，便于识别可提供引脚封装技术简介设计背景如今，利用无线网络构建智能家居网已经成为势不可挡的发展趋势。

相对于有线网，无线网络不仅接入灵活操作方便而且符合家庭网络的通讯特点，其应用必将大大促进家庭网络智能化的进程。

目前实现组建智能家居网络的技术括蓝牙以及极具发展潜力的。

技术是近几年发展起来的种短距离无线通信技术，应用在控制和监控场合的无线通信方式。

它使用波段，采用跳频和扩频技术。

可燃气体泄漏检测温湿度传感器在给温湿度传感器供电之后，将其数据线接入开发板的普通口上，通过串口调试工具将其所采集的温度和湿度的数据显示在机上。

传感器在给其供电之后，将其数据线接在示波器上，然后将打火机里面的液化气释放在该传感器的周围，当达到定浓度后，示波器原来显示的高电平会降低。

液晶屏测试本系统使用的液晶屏是，它能显示个汉字。

将其与主控制芯片连接，字母可以让液晶屏直接显示，但是汉字和符号则需要控制其字形码表才能正确的显示。

模块测试在测试该模块时使用其自带的软件，向其发送这令来控制它正常工作。

也可以通过串口与主控制芯片连接，向其发送指令来控制。

第章测试数据及结果分析测试仪器和设备在对该系统进行测试时使用到的仪器和设备，具体如下台数字万用表块直流稳压电源台示波器台仿真器台可用卡张可用手机部博创杯全国大学生嵌入式设计大赛门禁卡张液化气瓶。

在对本系统进行测试的过程中，我们将其部分数据记录下来用以分析该系统工作的精确性。

以下是各模块的测试数据门禁读卡器及数字电控锁通过测试我们记录下了所读卡的卡号为。

在与系统所默认的正确卡号比较之后，该卡号是正确的，同时控制电控锁打开。

分析测试所得卡号与原卡的卡号完全致，电控锁也可以打开。

说明该模块可以正常使用。

温湿度传感器通过测试我们记录了系列的温度与湿度表测试温湿度温度室内单位温度室内单位湿度单位湿度单位表当前情况下标准温湿度此温湿度是用温湿度计测量温度室内单位温度室内单位湿度单位湿度单位分析测试值与标准值有定的误差。

产生这些误差的原因有所使用的传感器在温度测量上有的误差在湿度测量上有的误差。

室内温度是两个采集的温湿度取平均值，虽然在定程度上减小了误差，但是如果因为器件微小损坏无法察觉也造成了误差。

传感器在不同的工作条件下也会影响其对温湿度的计量。

所使用的温湿度计本身也具有定的误差。

传感器测试结果通过的技术资料可知道它对液化气和丙烷测试浓度范围为当我们在他周围释放打火机里面的液化气，在浓度达到它所能测量的浓度范围之后，就产生了个低电平。

控制中心硬件框图控制中心硬件框图是由大赛指定的硬件平台为核心，向外扩展而成。

同通用连接的有液晶屏，矩阵键盘，蜂鸣器报警通知模块而通过两个串口连接了个实现语音电话及短信报警功能的模块和协调器模块和个协调器模块。

为了能实现语音电话功能，给模块增加了音频输入的麦克风和实现输出的扬