基于物联网的家居安全参数检测系统设计

基于物联网的家居安全参数检测系统设计

摘要

自二十世纪开始出现“物联网”一词以来，整个信息领域很快的被他所影响。到今天因为快速发展的计算机网络技术和电子信息技术，还有现代人们追求生活品质的增高,物联网智能家居系统逐步走到人们的视野。面对忙碌的工作，人们对于“智能”越来越依赖。和之前的智能家居相比较来说，基于物联网的智能家居系统因为它有很低的功耗，成本不高，容易操作等更优秀的特点，得到了越来越多的人群关注。

本篇论文在智能家居的可实施性，国内外的发展现状，和公司发展它的需求上来解析智能家居在现代家居工作上给人们带来的方便与快捷。然后阐述物联网中的智能家居发展状况。分析在面对现在比较流行的无线传感技术里有蓝牙，红外，WIFI，ZigBee,NFC。选择ZigBee作为此次设计的内部组网技术。将ZigBee协议与普通的无线网络相比较，介绍ZigBee的通讯协议，系统组成，在软件硬件上面的设计方案，并对各部分的软硬件技术进行分析。使用AT89C51作为中央控制器，以此来构造一个可以投入使用的智能家居系统流程。本文将具体展示“智能窗帘”在生活中的应用,完成相关软件硬件的调试并对整体进行测试。

关键词：物联网；智能家居；ZigBee；远程控制

摘要 I

Abstract I

第一章绪论 1

1.1 课题的背景及意义 1

1.2 国外的研究现状 1

1.3 国内的发展情况 2

1.4 ZigBee技术简介 3

1.5 课题研究的主要内容 7

第二章物联网智能家居系统的总体设计 8

2.1 系统整体方案设计思路 8

2.2 智能窗帘系统整体模块 9

2.3 系统整体方案设计的原则 9

第三章物联网智能家居系统的硬件设计 10

3.1 整体硬件的构建 10

3.2 AT89C51单片机 11

3.3 CC2530 12

3.4 GPRS DTU 13

3.5 RS485接口 14

3.6 光照传感器BH1750FVI 15

3.7 窗帘电机驱动TB6612FNG 16

第四章物联网智能家居系统的软件设计 18

4.1 ZigBee无线传感网络构建 18

4.1.1 TI Z-Stack协议栈 18

4.1.2 TI Z-Stack协议栈的使用 19

4.2 上位机的构建 20

4.2.1 上位机与协调器串口通信 20

4.2.2 信息的处理和储存 21

第五章物联网智能家居系统的运行与测试 22

5.1 单项设备调试 22

5.2 系统综合调试 22

5.3 整体测试 23

第六章总结与展望 24

6.1 总结 24

6.2 展望 24

小结与致谢 25

参考文献 26

一、选题简介、意义

1.选题简介

随着计算机网络技术和电子信息技术的快速发展以及现代人们生活水平的提高,智能家居系统的概念开始走入人们的生活。目前手机与周边设备智能化互动的程度越来越高，人们的行动力越来愈低，低头族们想要用手机控制家居的愿望确越来越强。因此大多数人群已达到了对整个家居智能化，自动化，高效，舒适等更高层的需求。因此，对于智能家居终极形态的完成志在必行。

因为“智能”的第一步就是互联互通，集中管控。而物联网就是将各种感知技术，现代网络技术和人工智能与自动化技术聚合与集成应用。它的“全面感知可靠传送智能处理”完全可以承担起对智能家居的设计与开发。

2.选题意义

目前已有的一些智能家居产品存在着成本高，功耗大，错误率高等一些疏漏,难以满足人们对于智能家居高效，舒适的基本要求。而基于物联网的智能家居系统，在它性能强大的ZigBee无线通信技术低功耗，低成本，低复杂度保证下，可以很大程度上实现高效完整的智能家居系统。科技在迅速发展，人们的生活水平也在逐步增高，对生活的品质和追求更是日新月异。因此成熟的智能家居系统已不是只活在电影里，为人们打造更加完善舒适的住宅新系统才是我们研究课题的主要意义。

二、课题综述（课题研究，主要研究的内容，要解决的问题，预期目标，研究步骤、方法及措施等）

1.研究内容

本论文的主要工作是设计一个基于物联网的智能家居系统中“智能窗帘”模块。将实现住宅里卧室的窗帘可以用智能终端终端进行远程遥控，也可以依据光照度自动开关。

2.解决问题

（1）在硬件上：中央控制器的选择，信息的收发选择，光感传感器的选择。

（2）在软件上：选择哪种操作系统作为开发平台。

3.预期目标

（1）完成基于物联网的智能家居系统设计与实施。

（2）撰写毕业设计论文。

4.研究步骤

（1）做好本篇论文的整体设计。

（2）做好硬件上的选择，做好硬件结构构建。