基于zigbee与gsm的智能家居系统研究

《基于zigbee与gsm的智能家居系统研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、中图分类号：TP212盲审编号：Z08179硕士学位论文题目基于ZigBee与GSM的智能家居系统研究作者姓名马元丁指导教师万生鹏学科、专业光学工程2015年6月学校代码：10406分类号：TP212学号：120085202004南昌航空大学硕士学位论文（专业学位研究生）基于ZigBee与GSM的智能家居系统研究硕士研究生：马元丁导师：万生鹏教授申请学位级别：硕士学科、专业：光学工程所在单位：测试与光电工程学院答辩日期：2015年6月授予学位单位：南昌航空大学TheStudyofSmartHomeSystemBasedonZigBe

2、eandGSMAThesisSubmittedfortheDegreeofMasterOnOpticalEngineeringByMaYuandingUndertheSupervisionofPro.WanshengpengSchoolofMeasuringandOpticalEngineeringNanchangHangkongUniversity,Nanchang,ChinaJune.2015摘要随着物联网行业的快速发展与兴起，作为物联网的一个分支，智能家居的发展的尤为迅速。在智能家居系统中，选择一个无线短距离传输协议非常重要。

3、ZigBee协议具有短距离、低功耗与高可靠性等优势。本文主要对ZigBee协议与GSM的通信方式进行分析与研究，并搭建硬件平台，最后实现智能家居系统的通信。首先研究ZigBee技术与GSM技术，对ZigBee技术原理进行分析研究，从物理层、MAC层、网络层到应用层，各层通过实体接入点方式，接收下层传输来的数据；每层数据帧的格式包括帧头、帧载荷与帧尾，三部分组成。然后对CC2530片上微型处理器的工作模式、主要功能以及外围点电路进行了设计与分析。其次，从GSM技术特点详细研究了SIM300模块的串行接口与SIM卡槽，研究了其启动、关闭

4、方式。串行接口选用两根线的串口2，此串口用来传输AT指令，串口波特率采用自适应技术，从9600Hz到115200Hz不等；AT指令启动或者关闭SIM模块，实现了GSM模块工作电压等参数的智能监控。然后介绍的是本文的硬件与软件。搭建了硬件平台，该平台由移动设备、SIM300模块、ZigBee控制模块与终端模块组成，通过AT指令对SIM300模块参数设定以及编程，实现了移动设备与SIM300的通信，SIM300模块与ZigBee控制模块通过串口实现通信，ZigBee控制模块与终端模块通过ZigBee协议实现通信。基于ZigBee技术和G

5、SM原理，对Z-stack进行软件设计。先是初始化硬件模块，再初始化网络模块，再初始化任务模块；任务级别由低到高分别为用户层、ZDO、APL、硬件抽象层、NWK层以及MAC层；网络模块的组网，选择通信通道，并设置终端节点ID，建立网络，等待终端子节点请求加入，允许加入后分配地址，向终端节点发出指令。最后对搭建的系统进行测试与分析。分别测试了手机与GSM模块的通信、ZigBee模块之间的通信测试、GSM与ZigBee模块之间的串口通信；通信成功的响应分别为GSM模块的蜂鸣声、ZigBee模块组网指示灯的闪烁和ZigBee通信成功的LE

6、D小灯指示，结果表明系统良好，能够实现正常的通信。关键字：智能家居，CC2530，GSM，ZigBeeIabstractWiththerapiddevelopmentandtheriseofInternetofthingsindustry,asabranchoftheInternetofthings,smarthomeindustry,especiallydevelopsrapidly.Inthesmarthomesystem,choosingashortdistancewirelesstransmissionprotocolisv

7、eryimportant.ZigBeeprotocolhastheadvantagesoftheshortdistance,lowpowerconsumptionandhighreliability.ThisarticlemainlyanalyzeandresearchtheZigBeeprotocolandGSMcommunicationmode,aswellastheconstructionofthehardwareplatform,finallytorealizecommunicationofthesmarthomesyste

8、m.FirstresearchingtheZigBeetechnologyandGSMtechnology,itanalyzesandintroducestheprincipleofZigBeetechnology,fromtheph