苏ICP备112451047180号-6
智能家居环境监测系统
摘要：我们的环境是人类生活与工作就业的重要物理条件之一。跟随着计算机技术、通讯技术、控制技术的快速发展与进步，人们对寓居环境提出更高的要求，希望自己可以居住在一个生活现代化，居住环境安全化、舒适化的存在空间。智能家居的概念也就在这种理念的驱动下产生了。我们希望可以通过智能家居技术实现家庭设备与住宅环境的智能化管理和监控，使二者协调一致，从而满足人们对居住环境的需求。本文是以智能家居中的环境监测系统作为研究目标，根据智能家居环境监测系统的特点以及当前智能家居系统中存在的缺点，设计了一种基于ZigBee无线网络技术的智能家居环境监测系统。在这个系统中，传感器节点可以采集物理环境的数据，然后对这些物理信息通过无线网络进行发送，网络中的控制中心节点再通过串口线将数据按照规定的格式发往管理中心，最终使人们能够操作本监测系统得到环境信息。
关键词：ZigBee；智能家居；无线网络。
Abstract：Environment is an important physical factor for people’S living and working condition．With the rapid development of computer technology,communication technology and auto—control technology,people are longing for better living environment and expecting to live in a safe，comfortable and modern setting．Under this requirement，Smart Home is coming into being．It is expected that Smart Home could monitor,control and manage the environment and household devices intelligently,SO that it Can keep the environment suitable for the people to live．This thesis’S research object is the environment monitoring system in smart home．Based on the features of environment minitoring system and shortcomings of the current bus technologies，this paper put forwards a kind of environment monitoring system based on ZigBee technology for smart home．In this system，the sensor nodes detect the environment information，and send data to the central control node through the wireless Network．When receiving a data originated from the sensor nodes，the central control node will send the data to the management center through a serial port．In order to provide users with interfaces to operate the system and display the information，we designed the graphic USer interfaces on the management center．Based on the design requirement of this system.
Keywords：ZigBee;Smart Home;Wireless Networking.
[2] 王磊,李增荣.低能耗无线传感器网络节点的设计[J].电脑知识与技术.2009,01:22-25.
[3] 陈靖,吴景东.基于ZigBee协议的无线传感器网络技术的分析和应用[J].工业控制计算机,2010,11:5-7.
[4] 戚剑超,魏臻.ZigBee树型路由算法的改进[J].合肥工业大学学报(自然科学版).2010,04:33-36.
[5] 李战明,刘宝,骆东松.Zigbee技术规范与协议栈分析[J].信息化纵横,2009,05:12-16.
[6] 黄建华.基于ZigBee2006的无线传感器网络设计与实现[D].西安电子科技大学,2009年.
[7] 马新涛.基于Zigbee技术的无线网关设计[D].中国海洋大学,2010年.
[8] 张杰,涂巧玲,杨文刚.传感器网络节点通信模块的低功耗研究[J].传感器与微系统,2009,09:42-45.
[9] 郭栋,秦明芝,王伟敏.基于CC2430的ZigBee无线传感器网络设计与实现[J].物联网技术,2011,01:12-15.
[10] 马跃其.基于ZigBee无线通信技术的智能家居系统[D].河南理工大学,2010年.
[11] 中国智能家居网．http：//www．Smarthomecn.com.
[12] 王岩;基于ZigBee协议无线传感器网络的设计与实现[D].天津大学,2007年.
[13] 陈雄,杜以书,唐国新.无线传感器网络的研究现状及发展趋势[J]. 系统仿真技术, 2005,1(2):67-73.
[14] 路染妮,张刚. ZigBee无线传感器网络的路由协议研究[J].电子设计工程, 2010,18(11):182-185.
[15] 孙宇翔,全厚德,张利强.基于ZigBee的无线监控系统节电层设计[J]. 微型机与应用, 2009,23:49-53.
[16] 蒋挺，赵成林．紫蜂技术及其应用．北京：北京邮电大学出版社，2006：34-36
摘要：我们的环境是人类生活与工作就业的重要物理条件之一。跟随着计算机技术、通讯技术、控制技术的快速发展与进步，人们对寓居环境提出更高的要求，希望自己可以居住在一个生活现代化，居住环境安全化、舒适化的存在空间。智能家居的概念也就在这种理念的驱动下产生了。我们希望可以通过智能家居技术实现家庭设备与住宅环境的智能化管理和监控，使二者协调一致，从而满足人们对居住环境的需求。本文是以智能家居中的环境监测系统作为研究目标，根据智能家居环境监测系统的特点以及当前智能家居系统中存在的缺点，设计了一种基于ZigBee无线网络技术的智能家居环境监测系统。在这个系统中，传感器节点可以采集物理环境的数据，然后对这些物理信息通过无线网络进行发送，网络中的控制中心节点再通过串口线将数据按照规定的格式发往管理中心，最终使人们能够操作本监测系统得到环境信息。
关键词：ZigBee；智能家居；无线网络。
Abstract：Environment is an important physical factor for people’S living and working condition．With the rapid development of computer technology,communication technology and auto—control technology,people are longing for better living environment and expecting to live in a safe，comfortable and modern setting．Under this requirement，Smart Home is coming into being．It is expected that Smart Home could monitor,control and manage the environment and household devices intelligently,SO that it Can keep the environment suitable for the people to live．This thesis’S research object is the environment monitoring system in smart home．Based on the features of environment minitoring system and shortcomings of the current bus technologies，this paper put forwards a kind of environment monitoring system based on ZigBee technology for smart home．In this system，the sensor nodes detect the environment information，and send data to the central control node through the wireless Network．When receiving a data originated from the sensor nodes，the central control node will send the data to the management center through a serial port．In order to provide users with interfaces to operate the system and display the information，we designed the graphic USer interfaces on the management center．Based on the design requirement of this system.
Keywords：ZigBee;Smart Home;Wireless Networking.
目录
第一章 绪论 1
1.1 本文研究背景和意义 1
1.2智能家居环境监测系统的特点 1
1.3国内外发展现状和分析 2
1.4技术特点 2
第二章 智能家居环境监测系统的总体设计 4
2.1智能家居环境监测系统总体需求分析 4
2.2系统总体功能设计目标 4
2.3 ZigBee无线通信技术的主要特点 5
2.4 .Net的特点 6
第三章 系统的硬件设计 8
3.1 ZigBee芯片选择 8
3.2 控制中心节点设计 9
3.3终端节点设计 10
3.4电源部分设计 10
3.5传感器节点设计 11
第四章 系统的软件设计 17
4.1 节点程序设计流程与开发平台 17
4.2 ZigBee网络节点的软件 18
4.2.1 协调器软件 18
4.2.2终端设备节点的软件 19
4.3温湿度传感器程序 20
4.4上位机监控软件设计 27
4.5用户操作界面设计 27
4.5.1用户界面开发环境介绍 28
4.5.2界面各功能设计 28
4.5.3用户操作界面 30
第五章 结论 32
小结与致谢 33
参考文献 34
参考文献
[1] 杨剑.无线风潮中看ZigBee[J].电子与电脑，2007,7:22-25.参考文献
[2] 王磊,李增荣.低能耗无线传感器网络节点的设计[J].电脑知识与技术.2009,01:22-25.
[3] 陈靖,吴景东.基于ZigBee协议的无线传感器网络技术的分析和应用[J].工业控制计算机,2010,11:5-7.
[4] 戚剑超,魏臻.ZigBee树型路由算法的改进[J].合肥工业大学学报(自然科学版).2010,04:33-36.
[5] 李战明,刘宝,骆东松.Zigbee技术规范与协议栈分析[J].信息化纵横,2009,05:12-16.
[6] 黄建华.基于ZigBee2006的无线传感器网络设计与实现[D].西安电子科技大学,2009年.
[7] 马新涛.基于Zigbee技术的无线网关设计[D].中国海洋大学,2010年.
[8] 张杰,涂巧玲,杨文刚.传感器网络节点通信模块的低功耗研究[J].传感器与微系统,2009,09:42-45.
[9] 郭栋,秦明芝,王伟敏.基于CC2430的ZigBee无线传感器网络设计与实现[J].物联网技术,2011,01:12-15.
[10] 马跃其.基于ZigBee无线通信技术的智能家居系统[D].河南理工大学,2010年.
[11] 中国智能家居网．http：//www．Smarthomecn.com.
[12] 王岩;基于ZigBee协议无线传感器网络的设计与实现[D].天津大学,2007年.
[13] 陈雄,杜以书,唐国新.无线传感器网络的研究现状及发展趋势[J]. 系统仿真技术, 2005,1(2):67-73.
[14] 路染妮,张刚. ZigBee无线传感器网络的路由协议研究[J].电子设计工程, 2010,18(11):182-185.
[15] 孙宇翔,全厚德,张利强.基于ZigBee的无线监控系统节电层设计[J]. 微型机与应用, 2009,23:49-53.
[16] 蒋挺，赵成林．紫蜂技术及其应用．北京：北京邮电大学出版社，2006：34-36