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为了满足人们生活现代化、智能化、舒适化、便利化的需求,智能家居理念渐渐开始流行。本文针对智能家居环境控制子系统的特点,根据合作方提出的实际要求,基于传感器技术和执行器机构,选取智能家居系统中ZigBee无线网络的构建、家庭环境信息采集为研究对象,采用网状网络拓扑,设计并实现了一种实用的智能家居环境控制子系统。允许用户能够随时随地监测到家中的环境,为人们的生活提供了便利。 本文通过阐述本课题的研究背景及其意义,介绍了国内外的智能家居系统研究和发展现状,概述了智能家居环境控制子系统的关键技术。通过对各种组网技术的比较分析,确定了本系统家庭内部网的ZigBee无线组网方案,提出了本课题智能家居环境控制子系统的总体架构及设计思路。 本文着重从系统的硬件设计和软件设计两方面,对本课题的智能家居环境控制子系统的设计与实现进行了详细阐述。首先,基于硬件的总体设计方案将硬件划分为CC2530无线核心模块和扩展板模块两大部分,其中,扩展板根据功能可分为传感器模块和执行器模块。针对这两大模块,分别从功能实现、电路原理图等几个方面对本系统中各个终端节点进行了硬件部分的电路设计;其次,在Z-Stack协议栈的基础上,对本系统中不同功能的网络节点模块进行了软件设计,完成了智能家居环境控制子系统的组网、数据采集、控制设备间通信的软件实现。 最后,通过对系统的硬件和软件的验证结果表明,本文设计的智能家居环境控制子系统运行稳定,安全可靠,各个终端节点功能模块能够准确、实时的检测家居环境数据信息,能够控制相应的家电设备完成期望操作,达到了系统运行的预期目标。