有关智能家居论文怎么撰写与基于Zigbee和红外的智能家居控制系统类本科论文怎么写

《基于Zigbee和红外的智能家居控制系统》

本文是有关智能家居毕业论文开题报告范文和智能家居和Zigbee和控制系统有关本科论文怎么写。

［摘要］基于Zigbee技术的红外类家居设备控制器,可以通过传感器检测温度、湿度等信号来随时控制家居设备的工作状态,达到节能的目的,并支持手动操作和实时显示.

［关

键词］ Zigbee；智能网关；红外控制器；传感器

［中图分类号］ TN919

［文献标志码］ A

［文章编号］ 2096-0603（2016）33-0121-01

随着物联网的兴起和家电智能化的浪潮,消费者希望能够简便地将各种家居设备连接到一起,进行统一集中控制,并能进行远程管理.而目前智能家居还没有统一的规范和标准,各个厂家的设备难以互联.本文通过结合Zigbee和红外控制系统,实现了一套通用的智能家居控制系统.

　　一、总体设计方案

　　Zigbee是基于IEEE802.15.4标准的低功耗个域网协议,是一种近距离、低复杂度、低功耗、低速率、低成本的双向无线通讯技术,并具有自组网能力.使用Zigbee技术进行家居设备网络连接,每个终端节点通过自带学习功能的红外模块,实现对红外遥控类家居设备的统一控制.并且可通过传感器实时检测状态,实现自动控制家居设备的工作模式.

　　基于Zigbee技术的红外类家居设备控制器,包括AC/DC电源电路模块、电平转换模块、Zigbee模块、CPU控制模块、红外学习模块、手动控制按键、传感器检测模块和LCD显示模块.

　　电平转换模块由MAX232芯片及辅助电路构成,两端通过232芯片分别与Zigbee模块和CPU控制模块对接.

　　Zigbee模块由无线定位模块和智能网关构成无线通信单元.

　　CPU控制模块采用双串口STC12C5A60S2单片机.

　　传感检测模块包括温度信号传感器、湿度信号传感器和无线红外入侵探测器.

　　LCD显示模块采用12864液晶模块.

　　Zigbee模块的TTL电平是3.3V.

　　CPU控制模块的TTL电平是5V.

　　AC/DC电源电路模块将220V交流电变换成5V直流电.

　　电平转换模块将5V电平转成3.3V.

　　红外学习模块用于学习各种红外遥控器.

　　手动控制按键用于手动操作控制家用电器.

　　LCD显示模块用于显示家居设备的工作状态.

　　二、模块设计方案

　　（一）电源模块设计

　　基于Zigbee技术的红外类家电控制器,包括AC/DC电源电路,其将220V交流电变换成5V直流电；电平转换模块,其主要由MAX232芯片及辅助电路构成,将5V电平转成3.3V；Zigbee模块的TTL电平是3.3V；CPU控制模块的TTL电平是5V,为了方便,电平转换模块的两端通过232芯片分别与Zigbee模块和CPU控制模块对接.

　　（二）通信控制模块设计

　　Zigbee模块采用顺舟SZ05-STD和智能网关实现无线通信,智能网关的Zigbee模块作为中心节点模式,每个家居设备的Zigbee模块作为终端节点模式.为实现组网通信,Zigbee各模块须配置到相同网段下.中心节点须配置为源地址输出模式,这样中心节点可以从收到的Zigbee数据中解析出发送源的mac地址；终端节点不配置为源地址输出模式,因为每个终端节点只允许和中心节点进行交互通信,不需要解析mac地址.为避免系统信号的干扰,智能家居系统的其他设备须配置到其他网段.

　　CPU控制模块采用双串口STC12C5A60S2单片机；红外学习模块通过学习记忆各种家居设备红外遥控器,具备控制家居设备功能；手动控制按键,用于手动操作控制家居设备.

　　（三）状态检测模块设计

　　使用传感器来进行状态检测,包括检测温度的温度信号传感器和检测湿度的湿度信号传感器；LCD显示模块,其采用12864液晶模块,实时显示家居设备的工作状态.

　　针对家庭安防需求,采用了无线红外入侵探测器.若智能家居系统设置为布防模式,则打开红外入侵检测.当探测到人体红外信息后,在报警延时的时间内若未撤防,会触发语音报警,并上报给家庭智能网关,智能网关会通过短信方式向预设的接警手机报警.

　　三、系统工作流程

　　家庭智能网关作为中心控制节点,接收到控制指令后,进行指令的解析和安全验证,并转换成通信协议数据格式.智能网关根据协议规定解析出要控制的设备和控制命令,通过Zigbee模块向家居设备发送无线遥控指令.家居设备的Zigbee模块接收到指令后返回应答数据给智能网关,并通过Zigbee模块的I/O口将指令送给CPU控制模块,CPU控制模块通过红外学习模块发射预先学习记忆的相应红外指令,实现控制红外类家居设备如空调、热水器等的工作模式.

　　通过传感器检测温度湿度等信号来随时检测家居设备的工作状态,以便智能控制设备工作模式,达到节能目的.

　　中心控制设备配有手动操作按键,可实现对家居设备的手动操作；LCD显示模块实现对家居设备工作状态的实时监控显示.

　　本系统利用了先进的计算机技术、无线网络通讯技术、Zigbee物联网技术、成熟的红外控制和传感器检测方案,通过统筹管理,实现了对各种红外遥控类家居设备的自动化智能控制,让家居生活更加舒适、安全、高效,并具有较好的适用性和扩展性,应用前景广阔.

　　参考文献：

　　［1］李文仲,段朝玉.ZigBee无线网络技术入门与实战［M］.北京：北京航空航天大学出版社,2007.

　　［2］闫银发,公茂法,汤元信.基于ZigBee技术的无线网络抄表系统设计［J］.电测与仪表,2006（6）.

智能家居论文参考资料：