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家庭集成遥控系统的研究

作　者: 吴海军
导　师: 吴伯农
学　校: 北方工业大学
专　业: 机械电子工程
关键词: 智能家居 红外线通信 SMS GR64 CC2430
分类号: TP872
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要


随着传感器技术、半导体制造技术、嵌入式微处理技术等的快速发展,尤其是无线传感器网络ZigBee技术的兴起与成熟和GSM网手机用户的日益普及,使得智能家居产品真正地进入人们生活的各个方面。随着智能化家电设备的广泛应用,人们迫切需要随时随地的了解并控制家电设备的运行状态。本文介绍了智能家居系统的国内外发展状况,比较各种组网技术的特点,切实结合用户的实际需求,最终以ZigBee技术的发展为契机,以物联网的发展为背景,以红外线通信为最终手段,研究了一种以手机短信进行远程控制家电设备的设计思想和实现方案。系统硬件部分主要由短信收发模块、红外收发模块、微处理器模块和存储模块等组成；软件部分介绍了ZigBee无线通信协议的工作原理、分析了ZStack运行机制并设计了一套控制家电设备的短信命令。试验表明：系统具有良好的可扩展性、低成本、低功耗、低延时、低复杂度等特点,在智能家居系统中具有广阔的应用前景。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-6
目录  6-9
1 引言  9-17
  1.1 课题研究的背景  9-11
  1.2 研究现状和发展趋势  11-16
    1.2.1 国内外现状  11-12
    1.2.2 组网技术  12-15
    1.2.3 发展趋势  15-16
  1.3 课题主要研究内容  16-17
2 系统总体方案设计  17-19
3 家庭组网技术-ZigBee  19-47
  3.1 ZigBee体系与帧结构  19-28
    3.1.1 物理层  20-22
    3.1.2 MAC层  22-26
    3.1.3 网络层  26-27
    3.1.4 应用层  27-28
  3.2 ZigBee拓扑结构  28-29
  3.3 TI ZStack结构  29-30
  3.4 TI ZStack操作系统  30-34
    3.4.1 OS术语介绍  30-33
    3.4.2 OSAL系统初始化  33
    3.4.3 OSAL多任务的建立  33-34
  3.5 TI ZStack网络形成  34-43
    3.5.1 路由  35-37
    3.5.2 ZigBee设备对象(ZDO)  37-43
  3.6 ZigBee平台搭建  43-47
    3.6.1 软件开发环境  43-46
    3.6.2 硬件开发环境  46-47
4 系统硬件设计  47-76
  4.1 CC2430无线射频单片机  47-63
    4.1.1 晶振接口电路  48-49
    4.1.2 电源接口电路  49-50
    4.1.3 复位接口电路  50-51
    4.1.4 存储器空间  51-53
    4.1.5 数据存储区RAM  53-54
    4.1.6 Flash存储器  54-55
    4.1.7 外设位置配置  55-56
    4.1.8 定时器  56-58
    4.1.9 调试接口电路  58
    4.1.10 USART  58-61
    4.1.11 RF  61-63
  4.2 GR64收发器  63-69
    4.2.1 GR64模块特性  63-64
    4.2.2 SIM卡接口电路  64-65
    4.2.3 供电电路设计  65-67
    4.2.4 AT命令  67-69
  4.3 红外收发器  69-74
    4.3.1 红外收发模块设计  69-72
    4.3.2 红外遥控码型分析  72-74
  4.4 存储电路设计  74-76
5 系统软件设计  76-88
  5.1 家庭内网  77-78
  5.2 红外信号的编解码  78-80
  5.3 手机短信命令的实现  80-82
  5.4 实验结果和分析  82-88
    5.4.1 GSM模块调试  82-84
    5.4.2 ZigBee组网调试  84-85
    5.4.3 红外收发调试  85-86
    5.4.4 红外编解码调试  86
    5.4.5 命令解析  86-88
6 总结与展望  88-91
  6.1 总结  88-89
  6.2 展望  89-91
参考文献  91-94
附录1  94-95
附录2  95-96
在学研究成果  96-97
致谢  97

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 远动技术 > 远动化系统 > 远距离控制和信号、远距离控制和信号系统
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