无线传感器网络在智能家居数据采集系统中的应用

论文摘要

近几年,智能家居在我国发展迅速,渗透到日常生活的很多方面。比如,在灯光控制、家用电器控制、可视对讲系统中融入了智能家居控制技术,使居住环境更加舒适和方便,无线传感器网络的发展为智能家居的广泛普及提供了技术保证。本文分析了国内智能家居的现状和发展趋势,介绍了目前智能家居常用的布线方式,阐述了无线传感器网络的相关知识。在此基础上,设计了基于无线传感器网络的智能家居数据采集系统。本文设计的智能家居以室内的温度和湿度为重点控制对象,针对控制任务比较简单的情况,选用星型网络拓扑结构。在硬件方面,完成了无线传感器网络节点的设计,选用集成温度和湿度传感器完成数据采集功能,同时具备模数转换的功能;选用单片机为微处理器,对采集的数据信息进行处理,并存储起来,完成了单片机外围电路的设计,设计了键盘接口电路、液晶显示电路、时钟电路和复位电路;选用嵌入式无线收发器完成系统的通信功能,通过逻辑接口电路实现了与单片机的电气兼容,完成了两者间的数据通信;本文所涉及的器件的电源存在3.3V和5V二种电源标准,选用不同的芯片来实现电压变换,为减小整体设备体积,采用了独立电源设计的思想。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 无线传感器网络
• 1.1.1 无线传感器网络的基本概念
• 1.1.2 无线传感器网络的特点
• 1.1.3 无线传感器网络的关键技术
• 1.1.4 无线传感器网络的应用
• 1.2 智能家居
• 1.2.1 智能家居的概念
• 1.2.2 智能家居的功能
• 1.2.3 智能家居的分类
• 1.2.4 智能家居的发展趋势
• 1.3 无线传感器网络在智能家居中的应用
• 1.4 本文的研究内容
• 第2章 无线传感器网络研究
• 2.1 无线传感器节点组成
• 2.2 无线传感器网络的物理层和IEEE802.15.4
• 2.2.1 无线传感器网络的物理层概述
• 2.2.2 IEEE802.15.4
• 2.3 无线传感器网络路由协议
• 2.4 WSN 与 Internet 互联
• 2.5 本章小结
• 第3章 系统整体设计方案
• 3.1 智能家居系统的功能设计
• 3.1.1 温度控制
• 3.1.2 湿度控制
• 3.2 智能家居系统的硬件设计
• 3.3 组网方式和网络拓扑结构的选择
• 3.4 本章小结
• 第4章 无线传感器网络节点设计
• 4.1 无线传感器网络节点组成
• 4.2 传感器模块设计
• 4.2.1 温度传感器电路设计
• 4.3 湿度传感器设计
• 4.3.1 HF3223 的技术指标
• 4.3.2 湿度/频率转换电路
• 4.4 处理模块设计
• 4.4.1 单片机选择
• 4.4.2 单片机外围电路设计
• 4.5 通信模块设计
• 4.5.1 IP—link1000 的电气特性和接口定义
• 4.5.2 IP—link1000 的节点
• 4.5.3 IP—link1000 的逻辑接口设计
• 4.6 电源电路
• 4.7 本章小结
• 第5章 总结与展望
• 5.1 工作总结
• 5.2 不足与展望
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果
• 致谢
• 作者简介
• 详细摘要