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1、基于Zigbee的智能开关的设计与实现摘要近年来,智能家居是不断被人们提到的热点话题,其能够提升家居的安全性和舒适性,同时为用户提供了生活便利。除了其出色的用户体验,智能家居还有助于实现居住环境的节能环保,因此成为未来家居的发展方向。本文首先提出了一种基于Zigbee技术的智能家居系统,该系统由用户手机、网络服务器、网关和若干功能性子节点组成。在此系统架构下,本文针对功能性子节点中的智能开关节点部分,从其硬件电路和软件程序两个角度分析了该类节点实现自动联网、断线自检、无线通讯等功能的原理,并设计了一
2、个具有以上功能的智能开关节点设备。通过对节点的调试,该设备成功实现了用户对智能开关的本地、远程控制。该智能开关节点便于安装、使用简单、出现故障后能够完成自检,经过长期的测试证明,该节点在整个智能开关系统中能够正常稳定地运行。关键词:智能家居远程控制ZigbeeCC253033DesignandImplementationofSmartSwitchBasedonZigbeeAbstractSmartHomeisahottopicinrecentyears,whichcanenhancehomesecu
3、rityandcomfort,whileprovidingconvenientlife.Inadditiontoitsexcellentuserexperience,smarthomealsocontributestoenergysavingandenvironmentalprotectionofthelivingenvironment,thusbecomingthefuturedirectionofhome.ThispaperpresentsatechniquebasedonZigbeesmart
4、homesystem,thesystemconsistsofmobilephoneusers,networkservers,gateways,andseveralfunctionaltempernodes.Inthissystemarchitecture,thispaperfunctiontemperintelligentswitchingnodesection,fromhardwareandsoftwareprogramanalyzestheclasstwonodenetworkautomatic
5、ally,breakingtheprincipleofself-test,wirelesscommunicationsandotherfunctions,anddesignoftheintelligentswitchingnodeapparatushavingtheabovefunctions.Bynodedebugging,thesuccessfulimplementationofthelocaldevice,remotecontroluserintelligentswitches.Theinte
6、lligentswitchnodeiseasytoinstall,simpletouse,afterafailuretocompletetheself-test,afteralongtestprovedthatthenodecanbenormalandstableoperationthroughouttheintelligentswitchsystem.KeyWords:SmartHome;Long-distanceControl;Zigbee;CC253033目录1.绪论11.1智能家居背景与意义
7、11.2智能家居研究现状11.3智能开关概述22.系统方案设计42.1课题设计目标42.2课题设计方案52.3Zigbee网络概述62.4论文章节安排63.硬件电路设计83.1微控制器最小系统设计83.2触摸检测电路设计113.3继电器控制电路设计113.4电源转换电路设计124.软件程序设计144.1程序设计方案144.2CC2530程序架构144.2.1Z-stack协议栈154.2.2操作系统抽象层154.3底层程序设计164.3.1设备组网入网164.3.2串口配置164.4应用层程序设计1
8、84.4.1通信协议设计184.4.2远程控制程序设计204.4.3本地控制程序设计20334.4.4用户查询与通信检查程序设计215.调试与分析225.1调试方案225.2底层调试235.3应用层调试236.总结与展望256.1总结256.2展望25参考文献27附录28附录一系统原理图和PCB28附录二系统实物图29附录三系统核心代码30致谢3433常熟理工学院毕业设计(论文)1.绪论1.1智能家居背景与意义智能家居概念的前身最早可以追溯到上世纪80年代的美国。建造