基于zigbee智能家具研究分析设计.doc

..页眉. 页脚. 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: 赵通学院: 计算机科学与信息工程学院学号: 201103030030 联系电话: ********** 指导教师刘家磊起止年限: --- 二○一四年制..页眉. 页脚. 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。 ZigBee 技术标准,是 工作组的标准之一,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 是一组基于 IEEE 批准通过的 无线标准研制开发的,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, 工作组负责物理层和链路层标准。图1 ZigBee 协议层次定义结构..页眉. 页脚. 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