基于无线传感器网络的智能家居系统研究与应用

摘要

本论文采用无线通信技术构建了一个物联网，实现了智能家居系统。该系统由WIFI与2.4G无线传输中转器、测控节点终端和手机终端三部分组成。系统以无线通信技术作为网络传输基础，提出了以WIFI和2.4G无线技术相结合的解决方案，实现手机与集中控制器、集中控制器与测控节点终端的联结完成对家居中有害气体的检测报警、灯光控制、家电控制、门禁控制和窗帘的无线操作控制。　　WIFI与2.4G无线传输中转器是该系统的核心，采用STM32F107作为主控芯片，使用I/O口操作和串口通信的方法，实现了报警功能和WIIFI信号和2.4G信号的相互转换。　　测控节点终端是系统的测控对象，包括一氧化碳检测系统、灯光控制系统、家电、门禁系统和电动窗帘。一氧化碳检测系统使用一氧化碳传感器对信号采集，经过放大和AD转换。实现了对一氧化碳含量的显示和报警。家电和电动窗帘采用模拟红外通信的方式，实现了对家电和电动窗帘的遥控操作。灯光控制系统采用I/O口的操作方式，实现了灯遥控操作，门禁系统采用串口协议，实现了对它的遥控操作。　　手机终端是系统的操控中心，通过编写各种操作界面，实现对测控节点中断的遥控操作。　　本系统通过对WIFI通信技术、2.4G通信技术、串口通信技术、红外通信介绍以及电子电路等知识的综合应用。通过理论研究与市场需求分析，提出一套操作简单、扩展方便以及具有一定组网功能的智能家居系统解决方案。经过测试，此方案能够较好实现家居智能化的功能，在未来具有一定的应用前景。

目录

声明

第一章 绪论

1.1课题背景

1.2 智能家居系统国内外发展状况

1.3 2.4G无线技术发展历史和现状

1.4 智能家居系统的研究目的及意义

1.5本文的结构安排

第二章 系统设计方案

2.1 系统设计方案的确立

2.2 系统方案总体设计

第三章 系统硬件电路设计

3.1引言

3.2 手机终端

3.3 WIFI与2.4G无线传输中转器

3.4 2.4G模块

3.5 一氧化碳检测系统的硬件设计

3.6 灯光控制系统硬件设计

3.7 其他控制系统的介绍

第四章 通信协议

4.1 2.4G无线通信协议

4.2 串口通信协议

4.3 小结

第五章 系统软件设计

5.1开发软件语言的选择

5.2系统软件设计

第六章 系统调试

6.1 2.4G模块PCB的设计

6.2 2.4G实物测试

6.3 系统联合调试

第七章 总结与展望

致谢

参考文献

附录

附录一

附录二