Zigbee智能家居环境监测系统的设计与实现.docx

Zigbee智能家居环境监测系统的设计与实现

目录

Zigbee智能家居环境监测系统的设计与实现（1）．．．．．．．．．．．．．．．．4

文档概要．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4

1.1研究背景与意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5

1.2研究目标与内容．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6

1.3研究方法与技术路线．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8

Zigbee技术概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9

2.1Zigbee技术简介．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11

2.2Zigbee协议栈结构．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13

2.3Zigbee在智能家居中的应用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18

智能家居环境监测系统需求分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18

3.1功能需求．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19

3.2性能需求．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20

3.3安全需求．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22

系统设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．24

4.1系统架构设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．27

4.2硬件设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．28

4.2.1传感器模块．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．29

4.2.2微控制器模块．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．30

4.2.3通信模块．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．32

4.3软件设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．33

4.3.1数据采集与处理程序．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．38

4.3.2数据存储与管理程序．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．39

4.3.3用户界面与交互程序．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．40

系统实现．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．41

5.1硬件实现．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．42

5.1.1传感器模块的实现．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．43

5.1.2微控制器模块的实现．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．46

5.1.3通信模块的实现．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．47

5.2软件实现．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．48

5.2.1数据采集与处理程序的实现．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．49

5.2.2数据存储与管理程序的实现．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．50

5.2.3用户界面与交互程序的实现．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．52

系统测试与分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．54

6.1测试环境搭建．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．55

6.2功能测试．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．56

6.3性能测试．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．57

6.4安全测试．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．