基于zigbee 技術(shù)的智能家居系統(tǒng)概要設(shè)計(jì)

《基于zigbee 技術(shù)的智能家居系統(tǒng)概要設(shè)計(jì) 》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫(kù)。

1、基于ZigBee技術(shù)的智能家居系統(tǒng)概要設(shè)計(jì)文/盧建偉1　崔璨2根據(jù)智能家居的定義，利用便攜移動(dòng)終端和無(wú)線X絡(luò)控制方式，將CC2530構(gòu)成的無(wú)線ZigBee模塊、TMS320LF2407A芯片、身份識(shí)別技術(shù)和移動(dòng)3G模塊組成中央系統(tǒng)控制中心，通過(guò)移動(dòng)終端、無(wú)線ZigBeeX絡(luò)、3GX絡(luò)對(duì)智能家居各子系統(tǒng)進(jìn)行控制，該系統(tǒng)可以自由添加設(shè)設(shè)備，根據(jù)要求設(shè)置場(chǎng)景，形成設(shè)備聯(lián)動(dòng)，為用戶(hù)提供靈活、方便、智能的生活空間。摘要【關(guān)鍵詞】智能家居ZigBeeCC25303G通俗地講，智能家居是融合了自動(dòng)化技術(shù)、計(jì)算機(jī)X絡(luò)技術(shù)和X絡(luò)通訊技術(shù)

2、的集成，是一種智能化、X絡(luò)化的家居控制系統(tǒng)。本文是參考ZigBee技術(shù)的特點(diǎn)，結(jié)合成熟的3G/4G移動(dòng)通信技術(shù)，設(shè)計(jì)出的智能家居系統(tǒng)，本系統(tǒng)除了基本的手動(dòng)控制功能外，還可以通過(guò)組建ZigBee無(wú)線X絡(luò)，使用無(wú)線遙控器、便攜移動(dòng)終端設(shè)備、或因特X來(lái)控制管理家居設(shè)備，使得生活更加方便、舒適?；谥悄芗揖拥南到y(tǒng)定義，設(shè)計(jì)了如下系統(tǒng)：1系統(tǒng)方案概要設(shè)計(jì)本系統(tǒng)由便攜移動(dòng)終端、中央控制器、智能家居各子系統(tǒng)（如智能窗簾控制、智能家電控制、智能安防控制、智能燈光控制等）和通用系統(tǒng)設(shè)備組成。其中便攜移動(dòng)終端是基于IOS/Android系

3、統(tǒng)的或平板電腦，中央控制器是智能家居系統(tǒng)的核心，對(duì)各子系統(tǒng)的設(shè)備進(jìn)行添加刪除等各項(xiàng)管理，各子系統(tǒng)是具體的應(yīng)用操作層，系統(tǒng)通用設(shè)備使子系統(tǒng)設(shè)備的工作范圍更廣，具體的系統(tǒng)框圖如圖1。系統(tǒng)的主要功能有：（1）通過(guò)中央控制系統(tǒng)軟件進(jìn)行系統(tǒng)管理，對(duì)各子系統(tǒng)進(jìn)行添加、設(shè)置等管理。（2）通過(guò)監(jiān)控設(shè)備或便攜移動(dòng)終端獲得視頻圖像、監(jiān)控信息并進(jìn)行相應(yīng)管理，并可在盜賊分入侵時(shí)通過(guò)短信息SMS向用戶(hù)報(bào)警。（3）通過(guò)中央控制管理軟件完成室內(nèi)燈光及家電的本地控制和狀態(tài)顯示，如家用電器、燈光和音響的控制。2系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)包括中央控制系統(tǒng)、

4、各監(jiān)控子系統(tǒng)和通用系統(tǒng)設(shè)備的設(shè)計(jì)。2.1中央控制系統(tǒng)中央控制控制主要功能有：（1）組建無(wú)線ZigBeeX絡(luò)，做為ZigBeeX絡(luò)的核心，按要求添加其他節(jié)點(diǎn)；并實(shí)現(xiàn)新設(shè)備的數(shù)據(jù)接收與控制。（2）扮演智能X關(guān)的角色，便于移動(dòng)終端設(shè)備通過(guò)Inter進(jìn)行遠(yuǎn)程訪問(wèn)和控制。（3）自帶成熟的3G模塊，可隨時(shí)觀察視頻圖像，傳輸速率高，永遠(yuǎn)在線，可以實(shí)時(shí)傳輸數(shù)據(jù)。（4）當(dāng)有盜賊入侵室內(nèi)時(shí)，接收相應(yīng)的傳感器報(bào)警信息發(fā)送短信信息報(bào)警。（5）系統(tǒng)單機(jī)運(yùn)行時(shí)，中央控制器液晶顯示當(dāng)前系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)，方便用戶(hù)查看，并設(shè)置相應(yīng)的功能鍵，便于手動(dòng)進(jìn)行相應(yīng)

5、的系統(tǒng)設(shè)置。ZigBee模塊選用TI公司的CC2530芯片做為核心控制器，并組建相應(yīng)的ZigBee協(xié)議棧。CC2530是標(biāo)準(zhǔn)的增強(qiáng)型8051CPU，具有良好的RF收發(fā)性能，支持支持載波監(jiān)聽(tīng)多路訪問(wèn)/沖突檢測(cè)，運(yùn)行模式切換短，適用系統(tǒng)超低功耗要求。通過(guò)中央控制系統(tǒng)的ZigBee協(xié)議棧，在室內(nèi)組建無(wú)線星型ZigBeeX絡(luò)，并將所有子系統(tǒng)設(shè)備添加到中央控制系統(tǒng)中，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)整體的無(wú)線ZigBeeX絡(luò)控制。中央控制系統(tǒng)MCU選擇具有DSP功能的TMS320LF2407A,主頻40M,供電電壓為3．3V，指令周期可縮短到25ns，

6、提高了處理器的實(shí)時(shí)控制能力，使用芯片擴(kuò)展的64K字節(jié)SRAM用作圖像的緩存。與3G模塊、液晶模塊、ZigBee控制器和G3732模塊，MG3732支持A/HSDPA/GSM/GPRS/EDGE制式，通過(guò)UART接口直接與微處理器MCU相連。液晶模塊選用1602液晶、與中央控制系統(tǒng)MCU的通用I/O接口相連，ZigBee模塊與MCU采用2線接口即可實(shí)現(xiàn)兩者間的數(shù)據(jù)雙向傳輸。通過(guò)MCU的LAN端口接口接入Inter，便于進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸，系統(tǒng)可靠、安全。2.2各子系統(tǒng)設(shè)計(jì)智能家居各子系統(tǒng)：如智能窗簾控制器、智能家電控制器、

7、智能安防、智能影音娛樂(lè)系統(tǒng)、智能燈光控制等子系統(tǒng)。主要功能為：（1）通過(guò)無(wú)線X絡(luò)或觸摸控制開(kāi)關(guān)控制窗簾的開(kāi)啟和關(guān)閉。（2）遠(yuǎn)程控制家電設(shè)備的開(kāi)啟，如下班前通過(guò)移動(dòng)終端打開(kāi)空調(diào)、熱水器等操作。（3）通過(guò)電子門(mén)禁和IC卡、紅外微波設(shè)備構(gòu)成安防系統(tǒng)，有非法入侵時(shí)進(jìn)行聲光報(bào)警。（4）可根據(jù)室內(nèi)環(huán)境和溫度，系統(tǒng)選擇相應(yīng)的背景音樂(lè)。（5）通過(guò)燈光控制實(shí)現(xiàn)調(diào)光調(diào)色，并可結(jié)合窗簾控制器實(shí)現(xiàn)場(chǎng)景聯(lián)動(dòng)。在在這里我們以智能燈光控制和窗簾控制器為例。中央控制系統(tǒng)將上位機(jī)下達(dá)控制指令通過(guò)ZigBeeX絡(luò)發(fā)送至各子系統(tǒng)控制器實(shí)現(xiàn)，不同的子系統(tǒng)控制

8、的識(shí)別碼是不同的，子系統(tǒng)通過(guò)識(shí)別碼來(lái)確認(rèn)是否響應(yīng)中央控制器的指令。在這里，窗簾控制器采用鋼化玻璃觸摸開(kāi)關(guān)和ZigBee控制無(wú)線控制相結(jié)合的方式，即可手動(dòng)操作，也可無(wú)線控制。系統(tǒng)采用市電供電，通過(guò)開(kāi)關(guān)電源降壓到12伏，整流后采用LDOHT7550將12V電壓穩(wěn)壓到5V給整個(gè)電路供電。觸摸芯片采用國(guó)產(chǎn)的ADPT008,有8個(gè)獨(dú)立的電容