基于ZigBee-WiFi網關的智能空調控制系統(tǒng)的研究與設計.pdf

1、智能家居為我們提供了一個綠色環(huán)保、便捷舒適的生活空間，諸多家電都在向智能化方向發(fā)展。采用傳統(tǒng)紅外控制方式的空調難以融入到智能家居系統(tǒng)。近年來，隨著信息技術和無線傳感網絡的發(fā)展，包括智能手機，平板電腦在內的智能移動終端逐年普及，為家電的智能化控制提供了更多可能。和傳統(tǒng)控制方式相比，連接到WiFi網絡的智能移動終端以及ZigBee遙控器對空調的遠程控制具有實時性高、可控性強、方式靈活、功耗低等優(yōu)點。
　　本文分析了國內外智能家居系統(tǒng)的

2、現(xiàn)狀，結合實際應用中空調的基本功能，設計了基于ZigBee和WiFi技術的智能空調控制系統(tǒng)。整個系統(tǒng)由客戶端、ZigBee-WiFi網關、ZigBee空調遙控器、ZigBee空調四個部分組成。文中，作者基于嵌入式FreeRTOS軟件平臺實現(xiàn)了網關的設計，并采用CC2530作為ZigBee空調遙控器和ZigBee空調的主芯片。該系統(tǒng)主要特點是可以通過智能手機上的客戶端和遙控器實現(xiàn)以下控制功能:空調開關機、風速調節(jié)、溫度調節(jié)、模式調節(jié)等。在

3、整個系統(tǒng)中，ZigBee-WiFi網關起著橋梁的作用，其中的WiFi模塊負責將ZigBee家庭內網連接到外網中，而ZigBee模塊則擔任協(xié)調器的角色，負責組建和管理家庭內部網絡。系統(tǒng)的工作流程如下:(1)用戶通過手機客戶端或者ZigBee遙控器發(fā)出空調控制命令。(2)由客戶端發(fā)出的空調控制命令，經WAN或LAN由智能網關的WiFi模塊接受。WiFi模塊接收到控制命令后進行處理和解析，以自定義的通信協(xié)議將命令發(fā)送給ZigBee協(xié)調器模塊。

4、(3)由ZigBee遙控器發(fā)出的空調控制命令，直接被網關ZigBee協(xié)調器接受。(4)ZigBee協(xié)調器以中轉站的身份將接收到的命令轉發(fā)到ZigBee網絡終端的空調上，經處理成為空調執(zhí)行機構的動作指令。
　　論文主要工作內容如下:系統(tǒng)的整體設計;芯片以及模塊的選型;網關、遙控器以及分控終端原理圖及PCB布線制版焊接;異構網絡之間的通信協(xié)議設計;各個功能模塊的通信功能的實現(xiàn)。在系統(tǒng)設計完成后，對其部分功能進行了測試。結果顯示用戶通過