针对ZigBee无线技术的智能家居系统设计与应用

摘要

随着人们生活水平的不断提高，对生活环境的要求也越来高。如何改善家居环境，使其更加安全、舒适，这是摆在工程师面前的一大难题。在这个背景下，智能家居理念早年在国外已被率先提出，而且也有很多知名的建筑设计采用了这一理念。该理念的核心就是利用计算机技术、通信技术等等一些先进的技术来改善家居环境，使家居生活能更舒适便利。因智能家居在我国引入的时间较短，所以我国的智能家居应用水平与国外还有较大的差距，但不可否认智能家居技术在我国还有大的发展前途的，现在所缺少的是成熟的产品和配套的解决方案以及熟练的技术技。

本文主要完成了以下工作：

1.介绍了智能家居系统的国内外发展现状以及系统所采用的通信方式，通过对比，选定了ZigBee无线通信方式作为本智能家居系统设计的通信方式。

2.ZigBee技术介绍了其起源，对ZigBee的研究。

3.对ZigBee网络的各种设备包括路由器和终端设备的硬件电路进行了设计。

4.对智能家居系统中所需要的各种传感器及其配套调理电路、控制电路进行了设计。

5.对智能家居系统中的具体功能介绍。

关键词　智能家居；Zigbee；通信技术；无线网络技术

目录

摘要 I

1引言 3

2ZigBee技术研究 4

2.1ZigBee技术简介 4

2.2ZigBee协议组成 4

2.2.1ZigBee协议总体构架 4

2.2.2物理层（PHY）规范 4

2.2.3介质传输控制层（MAC）规范 5

2.2.4网络层（NWK）规范 5

2.2.5应用层（APL）规范 5

2.3ZigBee网络配置 5

2.3.1IEEE802.15.4定义的网络设备 5

2.3.2ZigBee定义的网络设备 6

2.4Zigbee技术的特点 6

3智能家居系统总体设计方案 8

3.1智能家居系统需求分析 8

3.2智能家居系统功能描述 8

3.3智能家居系统结构 9

4系统硬件设计 11

4.1CC2430芯片简介 11

4.2ZigBee网络协调器 11

4.3ZigBee终端设备结构设计 12

5系统软件设计 13

5.1ZigBee网络设备软件 13

5.1.1Z-Stack简介 13

5.1.2ZigBee网络的建立 13

5.1.3ZigBee网络协调器程序设计 13

5.1.4Zigbee网络路由器程序设计 15

5.1.5ZigBee终端节点程序设计 15

5.2Zigbee绑定机制的引入 16

5.3智能家居管理界面设计 17

6结论 19

参考文献 20

致谢 21