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时间:2018-01-06
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1、基于ZigBee的无线传感网的下位机软件设计目录基于ZIGBEE的无线传感网的下位机软件设计I摘要ISOFTWAREDESIGNFORTHESLAVECOMPUTERBASEDONZIGBEEWIRELESSSENSORNETWORKIIABSTRACTII第1章绪论51.1本课题的背景和意义51.2物联网与智能家居的概念51.2.1物联网的概念51.2.2智能家居的概念51.3智能家居的发展前景61.4课题阐述71.5本论文的主要内容7第2章系统方案介绍82.1系统硬件结构82.2STM32微控制器系列92.2.1STM32微控制器系列的简介102.2.2STM32微控制器系列的内核
2、102.2.3STM32微控制器系列的主要优点102.3ZigBee技术112.3.1ZigBee技术特点112.3.2ZigBee的协议栈122.3.3ZigBee网络拓扑结构12第3章硬件系统详述153.1硬件系统结构153.2STM32单片机STM32F103RBT6163.3ENC28J60以太网控制器163.4CC2530模块17II3.5传感器模块183.5.1DS18B20温度传感器193.5.2MQ-2气敏元件203.5.3光敏电阻元件203.5.4D-SUN人体感应模块21第4章软件系统的实现214.1ZigBee模块软件设计224.1.1ZigBee开发环境的配置2
3、24.1.2Z-Stack协议栈234.1.3ZigBee协调器软件设计244.1.4ZigBee路由器软件设计264.2ZigBee协调器与ARM之间的串口协议274.2.1上位机的请求命令与数据格式274.2.2下位机的应答命令与数据格式274.3传感器模块软件设计284.3.1DS18B20软件设计284.3.2MQ-2气体传感器软件设计304.3.35537光敏电阻软件设计304.3.4D-SUN人体感应模块软件设计31第5章整机联调31第6章总结与展望33参考文献34附录1DS18B20软件程序设计35附录2MQ-2气体传感器程序设计37附录25537光敏电阻程序设计38附录
4、4D-SUN人体感应模块程序设计39II第1章绪论1.1本课题的背景和意义随着物联网技术的蓬勃发展,市面上出现了各式各样的智能家居控制系统,本课题在现有的智能家居系统基础上,分析了目前国内外物联网系统的发展现状以及未来趋势,提出了一种以STM32处理器和ZigBee无线技术相融合的互联网通信技术的设计方案。本课题研究的对象是基于ARM与ZigBee的智能家居控制系统,该系统设计突破了传统的智能家居,无需个人电脑(PC)长时间工作去维持服务器运转,通过基于ARM的嵌入式服务器,大大降低了系统能耗。不仅如此,用户除了通过局域网对家居环境监测,还可以通过外网接入实现。因此,本课题的研究具有很
5、强的理论价值,对智能家居推广普及具有一定的现实意义。1.2物联网与智能家居的概念随着我们慢慢走进数字化、网络化、智能化的时代,再加上这“三化”相互的促进作用下,以物联网为基础的“三化”产品已经成为了我们未来的一种新的生活所需。这种现象也反映了在某种程度上,当今社会“三化”的一种新型发展趋势。1.2.1物联网的概念物联网的概念最早于1999年提出,其英文全称是INTERNETOFTHINGS,也有人称作WEBOFTHINGS。换句话说,物联网是物品与物品紧密相连的互联网。这当中有2层意思:一是指物联网依然以互联网为基础,依靠互联网的延伸和扩展的网络;二是把用户端之间的联系延伸到了物品与物
6、品之间的联系,并且物与物之间可进行信息交换。因此,物联网的定义是通过规定的协议,把所有物品通过互联网相连接在一起,形成一个可进行信息交换和沟通,智能化识别和监控物品的一种无线网络。1.2.2智能家居的概念38在21世纪,随着信息科学技术和众多开放式应用不断发展,智能家居系统成为一个热门的研究。智能家居系统逐渐走进我们的生活,在美国的家庭,大概有七千多万家庭拥有智能家庭设备。总而言之,智能家居系统具有巨大的市场发展,逐渐受到众多企业的研究和追捧。我国在上世纪90年代末才开始接触智能家居,却得到了腾飞的发展。因为我国与许多发达国家国情不同,国外的住房以独立别墅为主,而国内的住房则以密集的楼
7、宇小区为主,因此国内智能家居的发展状况与国外有较大区别。在最近这几年里,国内智能家居产品大量涌现于我们的眼前,但是,这些品牌由于价格居高不下,一般生活水平的老百姓望而却步。1.3智能家居的发展前景智能家居系统流行于上世纪80年代,尤其是在欧美和日本。经过十多年的发展,我国不断对住宅产业格局进行改善,智能家居系统在我国早已显现出风雨来袭的前兆。智能家居在国外已得到了长足发展,经济较发达国家如美国、欧洲、加拿大以及澳大利亚等地区先后提出了各种各样的
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