基于ZigBee-WiFi網(wǎng)關(guān)的智能空調(diào)控制系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì).pdf

1、智能家居為我們提供了一個(gè)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(diào)難以融入到智能家居系統(tǒng)。近年來，隨著信息技術(shù)和無線傳感網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，包括智能手機(jī)，平板電腦在內(nèi)的智能移動(dòng)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(wǎng)絡(luò)的智能移動(dòng)終端以及ZigBee遙控器對(duì)空調(diào)的遠(yuǎn)程控制具有實(shí)時(shí)性高、可控性強(qiáng)、方式靈活、功耗低等優(yōu)點(diǎn)。
　　本文分析了國內(nèi)外智能家居系統(tǒng)的

2、現(xiàn)狀，結(jié)合實(shí)際應(yīng)用中空調(diào)的基本功能，設(shè)計(jì)了基于ZigBee和WiFi技術(shù)的智能空調(diào)控制系統(tǒng)。整個(gè)系統(tǒng)由客戶端、ZigBee-WiFi網(wǎng)關(guān)、ZigBee空調(diào)遙控器、ZigBee空調(diào)四個(gè)部分組成。文中，作者基于嵌入式FreeRTOS軟件平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)關(guān)的設(shè)計(jì)，并采用CC2530作為ZigBee空調(diào)遙控器和ZigBee空調(diào)的主芯片。該系統(tǒng)主要特點(diǎn)是可以通過智能手機(jī)上的客戶端和遙控器實(shí)現(xiàn)以下控制功能:空調(diào)開關(guān)機(jī)、風(fēng)速調(diào)節(jié)、溫度調(diào)節(jié)、模式調(diào)節(jié)等。在

3、整個(gè)系統(tǒng)中，ZigBee-WiFi網(wǎng)關(guān)起著橋梁的作用，其中的WiFi模塊負(fù)責(zé)將ZigBee家庭內(nèi)網(wǎng)連接到外網(wǎng)中，而ZigBee模塊則擔(dān)任協(xié)調(diào)器的角色，負(fù)責(zé)組建和管理家庭內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)。系統(tǒng)的工作流程如下:(1)用戶通過手機(jī)客戶端或者ZigBee遙控器發(fā)出空調(diào)控制命令。(2)由客戶端發(fā)出的空調(diào)控制命令，經(jīng)WAN或LAN由智能網(wǎng)關(guān)的WiFi模塊接受。WiFi模塊接收到控制命令后進(jìn)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(diào)器模塊。

4、(3)由ZigBee遙控器發(fā)出的空調(diào)控制命令，直接被網(wǎng)關(guān)ZigBee協(xié)調(diào)器接受。(4)ZigBee協(xié)調(diào)器以中轉(zhuǎn)站的身份將接收到的命令轉(zhuǎn)發(fā)到ZigBee網(wǎng)絡(luò)終端的空調(diào)上，經(jīng)處理成為空調(diào)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動(dòng)作指令。
　　論文主要工作內(nèi)容如下:系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì);芯片以及模塊的選型;網(wǎng)關(guān)、遙控器以及分控終端原理圖及PCB布線制版焊接;異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)之間的通信協(xié)議設(shè)計(jì);各個(gè)功能模塊的通信功能的實(shí)現(xiàn)。在系統(tǒng)設(shè)計(jì)完成后，對(duì)其部分功能進(jìn)行了測(cè)試。結(jié)果顯示用戶通過