基于ARM的智能家居系统设计与实现

论文摘要

随着社会信息化的发展和人们生活水平的提高,人们对家居环境、安全、节能等方面的要求越来越高,智能家居所涉及的技术研究已备受专家学者的关注。为了实现智能家居系统统一管理和无线传输的功能,本文采用嵌入式系统作为控制中心的硬件平台,在家庭内部网络中引入ZigBee技术,逐步实现网络传输从有线向无线转变。在深入研究与分析智能家居发展现状及相关技术的基础上,提出了智能家居系统的总体结构,该总体结构包括用户管理系统、控制中心、无线家庭网络三个子系统。在详细设计方案中,依照系统总体设计,紧紧围绕功能需求,对主要模块进行研究,一是对控制中心、协调器节点、终端节点、红外探测器等进行了仔细分析,按照各模块需实现的功能,提出了详尽的硬件设计方案。二是按照各功能模块的硬件设计,深入分析控制中心、协调器节点和终端节点的信息交互流程,对各模块进行详细的软件设计,建立以控制中心为核心的智能家居控制平台,实现家庭内部网络无线传输,最大程度地发挥控制中心的系统管理、信息传输作用。三是在系统功能上,通过Web服务器实现对家居内不同环境的温度进行监测,通过硬件电路完成了防盗报警准确定位的功能。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 智能家居的国内外发展现状
• 1.2.1 国外发展现状
• 1.2.2 国内发展现状
• 1.3 研究目的和意义
• 1.4 论文主要工作和结构安排
• 第2章 智能家居系统相关技术
• 2.1 嵌入式系统技术
• 2.1.1 嵌入式系统的特点
• 2.1.2 嵌入式处理器
• 2.2 ZigBee 技术
• 2.2.1 ZigBee 特点
• 2.2.2 ZigBee 网络结构
• 2.3 本章小结
• 第3章 智能家居系统总体结构设计
• 3.1 智能家居系统的功能与基本要求
• 3.1.1 智能家居系统功能
• 3.1.2 智能家居的基本要求
• 3.2 智能家居系统的总体结构
• 3.3 智能家居系统硬件总体设计
• 3.4 智能家居系统软件总体设计
• 3.4.1 控制中心软件设计
• 3.4.2 ZigBee 模块软件设计
• 3.5 本章小结
• 第4章 智能家居系统部分模块详细设计
• 4.1 智能家居系统硬件设计
• 4.1.1 控制中心硬件设计
• 4.1.2 协调器节点硬件设计
• 4.1.3 终端节点硬件设计
• 4.1.4 红外传感器硬件设计
• 4.2 智能家居系统软件设计
• 4.2.1 控制中心软件设计
• 4.2.2 协调器节点软件设计
• 4.2.3 终端节点软件设计
• 4.3 本章小结
• 第5章 智能家居系统实现
• 5.1 系统软件开发环境的建立
• 5.1.1 交叉编译环境的建立
• 5.1.2 移植与烧写
• 5.1.3 构建Web 服务器
• 5.2 智能家居系统室内温度监测实现
• 5.2.1 用户登录页面
• 5.2.2 温度监测界面
• 5.3 红外报警功能的实现
• 5.3.1 印刷板的设计
• 5.3.2 印刷板的制作和焊接
• 5.3.3 实物的调试
• 5.3.4 红外检测
• 5.3.5 可扩展功能
• 5.4 本章小结
• 第6章 结束语
• 6.1 论文总结
• 6.2 进一步研究内容
• 致谢
• 参考文献
• 附录