基于ZigBee技术的智能家居系统设计.doc

摘要:近年来，智能家居越来越受到人们的欢迎，科技的高速发展让家电、通讯设备和安全设备也慢慢融入家庭，家居更加智能化。目前，更多的建筑和小区也选择加入智能家居的行列，智能家居有着很大的发展前景。

本课题利用ZigBee技术进行了智能家居系统设计，可模拟灯光控制、液化气安全检测、窗户防盗功能。设计分为上位机和下位机两个部分，主要完成下位机系统软硬件设计。其中上位机利用串口助手提取下位机发送的信息数据，同时可下达控制命令。下位机包含ZigBee网络模块以及其他外设，主要体现为协调器和控制终端。上位机发送的指令经由协调器传输到终端设备，终端设备将指令读取到，然后执行指令控制其他外设来实现灯光控制的功能；液化气检测、窗户防盗功能的实现则是下位机将检测结果发送到上位机，上位机通过串口助手来显示信息。

本文设计的智能家居系统通过了调试和运行，其中灯光控制模块模拟实现，实际灯光控制功能的实现以及上位机信息管理系统的设计将是今后研究的主要方向。

关键词：智能家居；ZigBee；CC2530芯片

目录

摘要

Abstract

1 绪论-1

1.1 课题的研究背景及意义-1

1.2 课题的研究现状和发展趋势-1

1.3 课题的主要研究内容-2

2 系统的设计方案-3

2.1 系统总体设计方案-3

2.2 智能家居协调器设计思想及方案-3

2.3 智能灯光控制系统设计思想及方案-4

2.4 智能气体检测系统设计思想及方案-5

2.5 智能窗户防盗控制系统设计思想及方案-5

3 智能家居系统硬件设计-6

3.1 CC2530协调器电路设计-6

3.2 协调器外围电路设计-7

3.2.1 电源供电电路-7

3.2.2 USB与串口通信转换电路-7

3.2.3 液晶显示屏电路-8

3.2.4 下载电路-8

4.3 智能灯光控制系统-8

4.3.1 按键与led灯控制电路-8

3.3.2 灯光继电器控制电路-9

3.4 智能气体检测系统-10

3.4.1 气体传感器模块-10

3.4.2 传感器电路设计-10

3.4.3 信号指示电路-11

3.5 智能窗户防盗控制系统-11

3.5.1 红外检测模块-11

3.5.2 连接电路-12

4 智能家居系统软件设计-13

4.1 智能家居协调器程序设计-13

4.2 智能家居灯光控制系统程序设计-14

4.2.1 组网程序-15

4.2.2 串口中断初始化程序-16

4.3 智能家居气体检测系统程序设计-16

4.4 智能家居红外检测系统程序设计-17

5 性能测试-19

5.1 测试目的与目标-19

5.2 智能灯光系统测试-19

5.3 智能气体检测系统测试-21

5.4 智能红外检测系统测试-22

结   论-24

参 考 文 献-25

附录A 系统硬件原理图-26

附录B 部分程序-27

致    谢-35