基于zigbee智能家具的研究与设计.doc

类别科技发明编号___
安阳工学院大学生科技
创新项目申请书

项目名称: 基于ZigBee组网的智能家具系统的研究与设计
申请人:
学院:计算机科学与信息工程学院
学号:
联系电话:
指导教师
起止年限:

一、立项依据(说明立项的理由)
环境是人们赖以生存的必要条件,随着现代化信息技术的迅猛发展和提高,人们对自己的生活环境有了更高的要求,希望自己的生活环境健康、舒适。近些年,特别是人类在信息技术上的快速发展,使得各种无线通信技术有了前所未有的突破,无线技术在智能家居上的应用将越来越广泛。因此,本文利用ZigBee技术设计出了这种无线家居环境监测系统。该系统中,传感器节点(即终端节点)可以选择温度、湿度、亮度等传感器,并且可以根据需求添加或减少传感器节点。2530芯片为平台,以实现信息数据的接收与发送。此芯片内置8051内核的单片机内核,并有一定的内存空间,故只要加上些少许外围电路就可以实现功能,无需再加单片机。在数据接收端(即协调器节点)收到的数据处理传送到PC机上显示。为了让用户方便监测数据,本文在PC机上设计了显示界面,让人们更加方便操作及监测数据。本系统运行可靠,能正确获取环境数据,实现实时监测。,,致力于实现一种适用于固定、便携或移动设备使用的低复杂度、低成本、低功耗、低速率的短距离双向无线通信协议ZigBee ,有关组网、安全和应用软件方面的技术标准。IEEE仅处理低级MAC 层和物理层协议, ZigBee 联盟对其网络层协议和API进行了标准化(如图1)。完全协议用于一次可直接连接到一个设备的基本节点为4K字节或者作为Hub、路由器的协调器的32K字节。每个协调器可连接多达255个节点, 而几个协调器则可形成一个网络, 对路由传输的数目则没有限制。ZigBee 联盟开发了安全层, 以保证这种便携设备不会意外泄漏其标识, 而且这种利用网络的远距离传输不会被其它节点获得。介质访问控制层网络层以上协议由ZigBee 联盟制定,。
图1 ZigBee协议层次定义结构
二、研究内容(说明项目具体研究内容、方法,拟采用的技术路线等)
本系统设计主要包括硬件和软件两大部分,依据控制系统的工作原理和技术性能,将硬件和软件分开设计。
硬件设计部分包括电路原理图、合理选择元器件、绘制线路图,然后对硬件进行调试、测试,以达到设计要求。硬件电路是采用结构化系统设计方法,该方法保证设计电路的标准化、模块化。硬件电路的设计最重要的选择用于控制的单片机,并确定与之配套的外围芯片,使所设计的系统既经济又高性能。硬件电路设计还包括输入输出接口设计,画出详细电路图,标出芯片的型号、器件参数值,根据电路图在仿真机上进行调试,发现设计不当及时修改,最终达到设计目的。
本系统由无线采集和无线控制两部分组成, 2530单片机、SHT11温湿度传感器等组成, 控制部分使用STM32单片机。
软件设计部分,首先在总体设计中完成系统总框图和各模块的功能设计,拟定详细的工作计划;然后进行具体设计,包括各模块的流程图,选择合适的编程语言和工