基于Zigbee的智能开关的设计与实现
基于ZigBee技术的智能家居系统设计
基于ZigBee技术的智能家居系统设计智能家居是以住宅为平台，利用综合布线技术、网络通信技术、安全防范技术、自动控制技术、音视频技术将家居生活有关的设施集成，构建高效的住宅设施与家庭日程事务的管理系统，提升家居安全性、便利性、舒适性、艺术性，并实现环保节能的居住环境。
基于智能家居的最新定义，参考ZigBee技术的特点，设计出的本系统，在包含了智能家居必备系统(智能家居(中央)控制管理系统、家居照明控制系统、家庭安防系统)的基础上，加入了家居布线系统、家庭网络系统、背景音乐系统和家庭环境控制系统。
在智能家居的认定上，只有完整地安装了所有的必备系统，并且至少选装了一种及以上的可选系统的家居系统才能称为智能家居。
因此，本系统可以称为是智能家居。
1 系统设计方案该系统设计由家庭内被控制设备和远程控制设备组成。
其中家庭内被控制设备主要有能访问Internet的计算机、控制中心、监控节点和选择添加的家用电器控制器。
远程控制设备主要由远程计算机和手机组成。
系统组成如图1所示。
系统的主要功能有：1)网页前台页面的浏览，后台信息管理；2)通过Internet 和手机两种远程控制方式实现室内家用电器、安防和灯光的开关控制；3)通过RFID模块实现用户识别，从而完成室内安防状态的开关，在盗贼入侵时通过短信息(SMS)向用户报警；4)通过中央控制管理系统软件完成室内灯光及家电的本地控制和状态显示；5)利用数据库完成个人信息存储和室内设备状态存储，通过中央控制管理系统方便用户查询室内设备状态。
2 系统硬件设计系统硬件设计包括控制中心、监控节点和选择添加的家用电器控制器(这里以电风扇控制器为例)的设计。
2．1 控制中心控制中心主要功能有：1)组建无线ZigBee网络，把所有监控节点加入网络中，并实现新设备的接收；2)用户身份识别，用户在离家或归来时通过用户卡实现室内安防的开关；3)当有盗贼入侵室内时，通过向用户发送短信息报警。
智能开关是如何实现的原理
智能开关是如何实现的原理智能开关是一种基于物联网技术的智能化设备，通过与其他智能设备的互联互通，实现自动化控制和远程控制的功能。
其实现原理主要包括以下几个方面。
首先，智能开关利用传感器技术实现对环境的感知与监测。
智能开关通常内置有多种传感器，如温度传感器、湿度传感器、人体红外传感器等，通过对周围环境参数的感知和监测，实时获取环境的信息。
其次，智能开关通过无线通信技术与其他智能设备进行互联互通。
智能开关通常支持多种无线通信协议，如Wi-Fi、蓝牙、Zigbee等，通过与其他智能设备建立连接，实现数据的传输和控制命令的发送和接收。
然后，智能开关通过内部的逻辑控制单元进行数据处理和决策。
智能开关内部集成了一些处理器和存储器，可以对感知到的环境信息进行数据处理和分析，实现对环境状态的判断和决策。
接着，智能开关通过与其他智能设备的互联，实现远程控制和自动化控制功能。
用户可以通过智能手机、平板电脑、电脑等终端设备，通过互联网远程控制智能开关的开关状态、定时和场景设置等。
智能开关的工作原理可以简单分为以下几步：1. 环境感知与监测：智能开关内置的传感器对周围环境进行感知和监测，如监测室内温度、湿度、光线等参数。
2. 数据处理与决策：智能开关内部的逻辑控制单元对传感器采集到的环境信息进行处理和分析，得出环境状态和用户意图。
3. 与其他设备的互联：智能开关通过支持的无线通信协议与其他智能设备建立连接，如与智能手机、智能音箱等进行互联。
4. 远程控制与自动化控制：用户通过终端设备远程控制智能开关的开关状态、定时设置和场景设置等，也可以通过与其他智能设备的联动实现智能化的自动化控制。
5. 数据传输与交互：智能开关通过互联网将传感器采集到的数据和用户的指令传输给其他设备，同时接收其他设备发送的控制命令和数据。
总的来说，智能开关通过传感器感知环境、内部逻辑控制单元进行数据处理和决策、与其他设备进行互联、实现远程控制和自动化控制，从而使得用户可以更加方便灵活地控制家庭环境，提高生活的舒适度和便捷性。
一种基于ZigBee的智能家居环境信号采集与控制系统设计
图1 感知家居需求与用户用例图图2 感知家居系统与芯片选型原有的信息孤岛相互联系起来将成为未来的大趋势。
2016年3月8日，海尔向开发者开放了U+平台，美的集团也向第三方开放了M-Smart 的SDK(软件开发工具包)；3月31日，微软也发布了MS Bot Framework 机器人框架，巨头们的纷纷表率预示着更多的厂商将会开放自身的软硬件平台，使得家电设备，以及越来越多的智能硬件单品可以整合到一起。
旧版本的智能家居系统大多采用总线控制，装修布线的成本非常高，并且严重降低用户体验。
新一代智能家居产品以小米和华为的最新产品为例，均采用Wi-Fi 与ZigBee 协议。
本文介绍了一种兼容性强、性价比高的环境信息采集和家电控制系统。
1 系统概述要实现一套性价比较高的智能家居系统，所需的功能由用户的核心需求来决定。
根据马斯洛需求层级，生理和安全方面的需求应当放在首要实现的位置，实现的功能必须包含安全防盗、火警、有害气体检测和危险情况及时报警；其次是生活的便利化，包括对家庭环境的随时随地查看，家电的远程控制等；最后是需求的个性化，例如SOHU 办公、孕婴或行动不便、视力障碍或听觉障碍等情况，是用户分散的长尾需求指标。
用户用例如图1所示，通过PC 电脑浏览器或移动APP 均可传感器型号传感器描述DHT11温湿度传感器，有效测量范围：0～50℃；湿度有效测量范围：20%～90%RH 。
MQ-2烟雾传感器，可采集甲烷、丙烷、氢气、酒精和液化气等常见家用厨房可燃气体。
有效监测范围：100～20000ppm ；工作环境温度：-10℃～50℃；湿度65%±5%RH 。
BH1750FVI 光照传感器，其测量范围约为(1～65535lx)，工作温度范围：-40℃～50℃。
HC-SR501人体红外活动探测传感器，工作温度：-15℃～70℃，有效范围15m 。
DSM501AP M 2.5探测传感器，工作温度范围：-20℃～80℃ 。
基于ZigBee技术的高压开关柜智能无线测温系统
基于物联网技术的智能家居控制系统设计与实现
基于物联网技术的智能家居控制系统设计与实现随着科技的不断进步和物联网技术的发展，智能家居呈现出了越来越广泛的应用。
基于物联网技术的智能家居控制系统的设计和实现，不仅可以提升家居的智能化程度，使生活更加便捷，而且还可以提高家居的安全性和舒适度。
以下将结合实际应用，介绍智能家居控制系统的设计和实现。
一、智能家居控制系统的设计1.控制系统的架构智能家居控制需要考虑到各种智能设备的联动，因此在设计控制系统架构时需要考虑到设备的互联性。
通常，智能家居控制系统的架构采用分层架构，即将整个系统分为感知层、控制层和应用层。
感知层：感知层是智能家居控制系统中最基础的环节，负责感知家居设备的状态。
可以通过各种传感器（如温度传感器、湿度传感器等）来采集设备环境的数据，将其转化为数字信号并传输到控制层。
控制层：控制层在智能家居控制系统中充当了“大脑”的角色，负责对感知层采集到的数据进行分析处理，决定对设备进行何种控制操作。
控制层通常由中央控制器（如智能音箱、智能家居网关）和家庭服务器（如NAS）等构成。
应用层：应用层是智能家居控制系统的最上层，主要是实现用户与智能家居设备的交互。
用户可以通过应用层提供的手机App或者其他设备进行远程控制或者设置设备的使用规则等。
2.控制系统的实现技术（1）无线网络技术智能家居控制系统需要网络连接以实现信息的传输，常用的网络技术包括Wi-Fi、蓝牙、ZigBee等。
Wi-Fi作为一种常见的无线网络技术，具有速度快、稳定等特点，现如今几乎家家户户都有Wi-Fi网络。
在智能家居控制系统中，可以通过使用Wi-Fi智能插座、Wi-Fi开关等实现设备的智能化，以实现远程控制等功能。
另外，ZigBee是一种专门用于智能家居控制的无线通信协议，具有低功耗、低速率等优点，非常适用于智能家居领域。
（2）语音识别技术随着人工智能技术的发展，语音识别技术已经成为智能家居控制系统中不可或缺的一部分。
语音识别技术可以让用户通过语音进行设备控制和设置等操作，并且可以识别多种语言。
基于的无线灯控设备设计实现
基于的无线灯控设备设计实现引言随着物联网技术的不断发展和普及，越来越多的设备和系统开始实现互联互通。
其中，无线灯控设备是智能家居领域中非常重要的一部分，它通过无线通信技术实现对灯光的控制，提高了人们对居家环境的舒适度和便捷性。
本文将介绍基于的无线灯控设备的设计和实现。
设计原理基于的无线灯控设备的设计原理主要包括以下几个方面：1.无线通信技术：为了实现对灯光的远程控制，需要选择适合的无线通信技术。
常见的无线通信技术包括Wi-Fi、蓝牙、Zigbee等。
可以根据不同的场景和需求选择合适的无线通信技术。
2.硬件设计：基于的无线灯控设备的硬件设计包括主控芯片的选择、电路设计和硬件组装等。
主控芯片负责接收无线通信信号，并控制灯光的开关和亮度等参数。
3.灯光控制协议：为了实现对灯光的精确控制，需要定义灯光控制协议。
该协议规定了通信双方之间的数据格式和通信规则。
通过遵循该协议，可以实现不同设备之间的互操作性。
4.软件开发：基于的无线灯控设备的软件开发涉及到固件开发和移动应用开发两个方面。
固件开发主要是编写嵌入式软件，负责接收无线信号、解析控制协议，并控制硬件实现灯光的控制。
移动应用开发则是通过移动设备与设备之间建立连接，提供用户界面来实现对灯光的控制。
设计流程步骤一：确定需求和功能在进行设计之前，首先需要明确无线灯控设备的需求和功能。
根据用户的需求，确定所需要的功能，如开关控制、亮度调节、色彩变换等。
步骤二：选择无线通信技术根据设计要求和应用场景，选择适合的无线通信技术。
例如，对于家庭环境的灯控设备，可以选择Wi-Fi或蓝牙技术。
步骤三：进行硬件设计和组装根据选定的无线通信技术，设计和组装相应的硬件。
主要包括主控芯片、通信模块、电源管理等。
步骤四：定义灯光控制协议根据无线通信技术和功能需求，定义灯光控制协议。
该协议包括通信数据的格式以及通信规则等。
步骤五：进行软件开发根据定义的灯光控制协议，进行固件开发和移动应用开发。
ZigBee技术在智能开关控制器中的应用研究
因
ｒ—
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图 １ Ｚｇ ｅ 智能开关 系统框 图 ｉＢ ｅ
１ 系统硬件设计 ． ２ １ ． Ｚｇ ｅ 模 块 ． １ ｉＢ ｅ ２ 本设计采用模块化设计 ， 所有部件均 由 Ｚｇ ｅ 模 块构成 。Ｚｇ ｅ ｉＢ ｅ ｉＢ ｅ 射频 芯片选用 Ｃ ２ ３ ， Ｃ ４ ０ 该芯 片支持 ｚｇ ｅ 协 议栈 ， ｉＢ ｅ 有丰 富的 片上资 源 ，包括一 片高性能 ８ ５ 核 、Ｋ Ｓ Ａ ０ １ ８ Ｒ Ｍ和 １ ８ 闪存 ， Ｄ 、 Ｓ Ｒ ２Ｋ Ａ ＣＵＡ Ｔ 等． 做成 可插拔的小模块方便 了调 试 ． 设计时采用 Ｐ Ｂ天线节 约了成 Ｃ
１ 智能开关 系统设计
１１ 系统总体方案 ． 整个系统 由控制 中心 ． 遥控和 Ｚｇ ｅ ｉＢ ｅ开关 ３部分组 成。控制中心 用于 Ｚｇ ｅ ｉ ｅ网路组建 、 Ｂ 接收设定 数据 、 储数据 ， 存 遥控 器用于无线 控 制 ．ｉ 。 开关用于执行相应 的控制指令 。控制 系统传 输的信息是各 ｚｇ Ｂ 种设备 的控制信息 ． 因此 ． 可靠性要求 比较高 ， 因为错误 的信息不但会 导致设备工作异常 ． 甚至可能导致设备损坏 。智 能开关 系统的总体结 构如图 １ 所示 系统采 用星型拓扑结构 ． ｉ ｅ 开关模块通过控制 中 Ｚｇ ｅ Ｂ 心连接起来 。 引人 的 ４ 路机械开关信号和遥 控信号一起控制。
【 摘 要 】 文介 绍了 Ｚｇｅ 无线协议在智能开关控 制器 中的应 用 ， 本 ｉ ｅ ｂ 通过遥控 器控制 家中所有的 Ｚｇｅ 开关， ｉ ｅ ｂ 通过编程也可 以实现复杂开
关量 的控制 。提 出了一种基 于 ＣＣ２３ ４ ０芯片及 Ｚｇ ｅ 技术的智能 家居开关控制 器的设计 方案， ｉＢ ｅ 详细阐述 了节点 系统的硬 件和软件 实现 ， 实现 了对家庭 中的多种电器设备进行本地 或远程控制 。
基于ZigBee技术的无线智能家居系统研究与设计
络的请求信号，则给发送请求信号的终端节 点回复信 息，然后将 该 终端节点加入所管辖 的网络 范围内，并分配相应的网络地址 。如果 所收到的信号是终端 节点发送过来 的监测数据，则在给终端节点发 送数据的确认信号之 后，就要对数据进行识别和处理，并在规定的
进入 到了一种空闲状态 。终端节点会定期地从空闲状态 中醒来 ，对 相关 的环境信息进行监测，将其监测过程 中所采集到的数据通过无 线发射模块发送给与其相联的汇聚节点 ，如果收到汇聚节点发过来
的确 认 信 息 ，则表 明数 据 发 送 成 功 ，之 后 终 端 节 点 将 再 次 进入 空 闲
先要进行初始化 ，初始化所 完成 的工作类似与上面的汇聚节点 ，然
后 终 端 节 点 开 始 不 断 的 发 出 请求 信 号 ，要 求 加 入 到 某 个 汇 聚 节 点所
创建 的网络 ，只要 终端节 点成功加入网络，就停止发送请求加入 网
络 的报 文 ，并 得 到 一个 汇 聚 节 点 分 配 给 它 的 网络 地 址 ，之 后节 点就
采集 。 若数据 发送不成功 ， 点会再次采集数据并发送给汇聚节 点， 节 直到发送成功为止 。
三 、 结 束 语
和其它短距离通信技术 比较 ，Ｚ ｇ ｅ ｉＢ ｅ技术具有 明显 的优势，其 近距离 、低成本、低功耗、低速率等特点更加适合于家庭 组网的特
点 。本 文 提 出 了一 套 用 Ｚ ｇ ｅ ｉＢ ｅ技术 实现 智 能 家 居 系 统 的 设 计 方案 ，
３ 推行媒体通识教育。 ． 鉴于媒体素养教育的重要性以及有效扩 散其广泛影 响， 应该将 其作成为高校大学生人文素质教育的一部分 ，作为通识教育来推行。
基于ZigBee技术的智能调光开关设计
Ｄｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ０ ｆ ｓ ｍａ ｒ ｔ ｌ ｅ ｄ ０ ｎ Ｚｉ ｇ Ｂｅ ｅ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎｏ ｌ ｏ ｇ ｙ
６ ０
传感器 与微 系统（ Ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｄ ｕ ｃ ｅ ｒ ａ ｎ ｄ Ｍ ｉ ｃ ｒ ｏ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｉ ｅ ｓ ）
２ ０ １ ４ 年 第３ ３卷 第 ｌ 期
基于 Ｚ ｉ ｇ Ｂ ｅ ｅ技 术 的 智 能 调 光 开 关 设 计
２ ． Ｋｅ ｙ Ｌａ ｂ ｏ ｒ ａ ｔ ｏ ｒ ｙ ｏ ｆ Ｃｏ ｇ ｎ ｉ ｔ ｉ ｖ ｅ Ｒａ ｄ ｉ ｏ＆ Ｉ ｆｏ ｎ ｍ ａ ｒ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｉ ｎ ｇ， Ｍｉ ｎ ｉ ｓ ｔ ｙ ｒ ｏ ｆ Ｅｄ ｕ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ，
Ｌ Ｉ Ｚｈ ｉ ． ｂ ｉ ｎ ’ ．ＤＥＮＧ Ｘｉ ａ ｏ ． ｆ ａ ｎ ｇ ’ ，ＺＨＡＮＧ Ｙｕ ｍｉ ｎｇ ，ＬＩ ＡＯ Ｙｅ ． ｇ ａ ｏ
（ １ ． Ｓ ｃ ｈ ｏ ｏ ｌ ｏ ｆ Ｉ ｎ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｔ ｉ ｏ ｎ ＆ Ｃｏ ｍｍｕ ｎ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ， Ｇｕ ｉ ｌ ｉ ｎ Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ Ｅｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｉｃ ｎ Ｔｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ， Ｇｎ ｉｆ ｉｎ ５ ４ １ ０ ０ ４， Ｃｈ ｉ ｎ ａ；
摘
要 ：根据智 能家居的发展方 向和用户需求 ， 设计 了一种基于 Ｚ ｉ ｇ Ｂ ｅ ｅ 技术 的智能调光开关 系统 。设计 方案采 用新 一代 Ｓ Ｏ Ｃ芯片 Ｃ Ｃ ２ ５ ３ ０ 作 为系统的无线 收发模块 ， 使得模块具备成本低 、 功耗小 、 高可靠 、 自组 网、 超视距通信 等能力 。采用 Ａ Ｒ Ｍ７嵌入式处 理器 Ｌ Ｐ Ｃ ２ １ ３ ２作为 系统 的微 控制器模 块 ， 简化设 计提 高可 靠性 ， 使得 系统 具备 分布 处理能力 。通 过检测市 电的过零 点 ， 开启延时定 时器 ， 定 时器超 时后触发 双向可 控硅导通的时间点来达到调光 的目的。结果表明 ： 本设 计能够使 家居照 明系统 更具可控 性 ， 更 节能 ， 使得 家居环境更加舒适 。 关键词 ：智能家居 ；智能开关 ； Ｚ ｉ ｇ Ｂ ｅ ｅ ； Ｃ Ｃ ２ ５ ３ ０ ； Ａ Ｒ Ｍ
ZigBee单火线智能开关,真正免布线的智能家居解决方案
东莞市迅迪电子有限公司单火线智能开关解决方案提供商单火线智能开关ODM/OEM厂家单火智能开关，免布线的智能家居解决方案单火线智能墙壁开关是新型智能开关，只有单根火线进/出，不需要零线，可直接替换原有的墙壁开关，便于安装，更换时更无需重新布线，不用改变原来的线路布局，且不受灯具种类影响，可接日光灯、节能灯、吸顶灯、白炽灯、射灯、LED灯，小功率马达电机等常用负载及灯具。
大大方便了家庭的使用，也方便工程设计人员，使之不需更改原有电路设计即可达到现代化的需求，大大减轻了工作负担。
单火线智能开关（ZigBee版）采用了ZigBee无线通讯技术，无需改动原有的灯具，无需重新布线，直接替换传统墙壁开关，低成本、快速实现传统灯控的改造，搭配各厂商的网关能轻松实现远程开关、定时开关、多种智能设备联动开关灯等功能。
可以灵活控制各种常见灯具，即便3w节能灯或LED灯也不会出现闪烁，更能接3000w的超大灯具，具备广泛的适用性。
ZigBee单火线智能开关，是基于ZigBee协议而设计的智能开关，主要用于家庭常用灯具、电器的开关。
与普通智能开关相比，它具有自组网功能，无需对码学习，简单易用；并且与网关配合，即可通过手机等移动终端，实时查看并远程操控家中灯光、电器的开关（即使远在离家千里以外的地方，也能随意切换开关）。
ZigBee单火线智能开关实现无线布控，用户可以远程操控开关的启闭，具有成本低、操作简单、稳定性高、抗干扰能力强、电力损耗小，散热速度快，使用寿命长、维修方便、安全性好等优点，在室内布置后，房间里所有的灯都可以在每个开关上控制，并且房间里所有电灯的状态会在每一个开关上显示出来（实现对远程灯光状态双向信息的查询和反馈功能）。
ZigBee单火线智能开关应用广泛，适用于家庭、办公、医院和酒店等场合，是当前智能开关的主流。
ZigBee智能开关通常分为1开、2开、3开，支持触摸控制，支持遥控控制，支持智能远程控制，并带状态反馈功能。
基于物联网的智能家居控制系统的设计与实现
基于物联网的智能家居控制系统的设计与实现近年来，物联网发展迅速，家居智能化也成为了一个热门话题。
因此，基于物联网的智能家居控制系统的设计和实现变得越来越受关注。
本文将探讨该系统的设计和实现方案。
一、背景分析随着人们生活水平的提高，智能家居越来越受到大众关注。
智能家居是指通过物联网技术，将家中的电器、家具、安防、通讯等设备与互联网紧密连接起来，实现家庭自动化控制和智能化管理。
通过智能家居系统，业主可以远程控制家中各种设备的开关、温度、湿度、照明等，以满足个性化、智能化、安全化、节能化、舒适化的生活需求。
二、系统架构设计基于物联网的智能家居控制系统主要由物理层、数据链路层、网络层和应用层四个部分组成，其中物理层是指控制系统云端的服务器和控制面板，数据链路层是指各智能设备之间的连接，网络层是指路由器和数据交换中心等网络设备的配置和维护，应用层是指接口和应用程序模块。
物理层：智能家居的云端服务器主要负责数据存储、账户管理、运行管理和权益保护等功能。
为了保证家居控制系统的数据安全，云端服务器必须做好数据加密、备份与恢复等安全策略。
数据存储一定要考虑到数据完整性、可靠性和安全性等因素，保障用户数据不被非法获取。
数据链路层：数据链路层是智能设备之间的连接方式，即设备之间的通讯协议。
目前市面上主要的通讯协议有Zigbee、Wi-Fi、蓝牙等。
这些协议各有优劣，根据家居应用的需要进行选择。
网络层：智能家居系统需要内外网连接，因此路由器和数据交换中心等网络设备的配置和维护是不可或缺的。
在此基础上，还需要考虑信号覆盖范围和稳定性等因素，确保智能家居网络的稳定、快速、可靠。
应用层：应用层是指用户在控制系统中使用的接口和应用程序模块。
该层主要包括设备控制、场景控制、联动控制、智能模式切换等功能。
用户可以通过手机APP、控制面板或智能语音助手等多种方式控制智能家居的各种设备。
三、核心技术1.控制面板设计技术：控制面板是用户控制智能家居的主要接口之一。
基于ZigBee技术的智能家居控制系统设计与实现
基于ZigBee技术的智能家居控制系统设计与实现随着物联网的发展，智能家居控制系统已经成为人们日常生活中的一个重要应用。
ZigBee技术作为物联网通信协议之一，有着物联网中广泛应用的优势。
本文将从智能家居控制系统设计的角度出发，介绍基于ZigBee技术的智能家居控制系统的设计与实现。
一、智能家居控制系统的需求分析智能家居控制系统主要有以下几个需求：1. 控制家居设备：系统可以实现对家中各种设备的控制，如灯光、电器等。
2. 环境监测：系统可以实现对温度、湿度等环境因素的监测，进而调节合适的温度和湿度，提高生活舒适度。
3. 安全监测：系统可以实现对门窗、摄像头等安全设备的监测。
当侵入者来犯时，可以及时发出警报。
4. 远程控制：用户可以通过手机APP等远程控制系统，实现对家居设备的控制和监测。
在需求分析的基础上，我们可以开始对基于ZigBee技术的智能家居控制系统进行设计。
二、智能家居控制系统的软件设计智能家居控制系统的软件主要包括服务器端和客户端两部分。
1. 服务器端服务器端主要负责和各种设备的交互，接收设备的数据、发送命令到设备等。
服务器端需要具备以下几个功能：1）设备控制功能：服务器端需支持对各种设备的控制命令，如控制灯光亮度、控制电器开关等。
2）环境监测功能：服务器端需支持各种环境参数的实时监测，如温湿度、气体浓度等。
3）安全监测功能：服务器端需支持各种安全设备的状态监测，如门窗、火灾、燃气泄漏等。
4）远程控制功能：服务器端需支持用户通过手机APP等远程控制系统，实现对家居设备的控制和监测。
2. 客户端客户端主要是指用户与服务器端交互的软件程序，具备以下几个功能：1）控制家居设备：客户端可以向服务器端发送操作命令，以控制家居设备。
2）环境监测：客户端可以实时获取家中各种环境参数的监测数据。
3）安全监测：客户端可以实时获取家中各种安全设备的状态信息，如门窗状态、烟感器状态等。
4）远程控制：客户端可通过手机APP等远程控制系统，远程控制家中各种设备。
基于ZigBee的智能家居系统
基于ZigBee的智能家居系统摘要：基于ZigBee的智能家居系统是针对家居高度自动化、智能化的要求提出的一种新的解决方案。
主要用ZigBee手持控制器无线采集室内环境参数，远程控制各种家居电器，实现家居控制、参数检测的完全自动化、智能化。
设备以C8051F020单片机为控制核心单元，检测湿度，负责驱动电机，处理和传输数据。
采用高精度传感器作为湿度检测器件，直流电机等为执行机构，完成环境参数检测，对窗帘、交流电电器等的控制功能。
用手持设备通过IP-LINK1270模块串口实现了室内无线通信，可以接收湿度数据，控制简单家居。
本系统具有良好的开发和应用前景。
关键词：ZigBee 无线通信湿度检测智能家居由于生活质量的日益改善，各种家电设备的高度自动化和智能化已经成为一种消费需求，同时科学技术的飞速发展，让这种需求的达到已经不再遥远。
新的ZigBee协议在无线传感器网络和各种无线终端控制方面有良好的前景，为传感器网络和控制设备提出了新的方案。
基于ZigBee的网络控制系统就可以实现对各种家电设备的控制和调节，只需要对旧式家电（家居）进行改装，或加入必要的驱动电路，便可以实现小信号对交流电器的控制。
室内温度、湿度等环境参数直接影响生活质量，同样可以通过ZigBee控制器对室内温度、湿度检测设备进行较远距离的适时采集，然后根据个人意愿对家电（家居）进行不同程度的调节。
我们对实用小功率电扇进行了改装，对窗帘装上直流电机和定滑轮，可以由ZigBee控制器向单片机发送命令对电扇和窗帘的开关程度控制和调节。
室内参数检测方面，开发了湿度检测设备，可以有效的反馈实时数据。
一、系统（主设备）结构及各部分功能在整个系统设计方案中，以C8051F020为核心，作为数据处理器和设备控制器，整个设备也可作为工业现场设备，从属于ZigBee核心控制器。
系统（主设备）结构如图所示，图1 系统（主设备）总体结构图上图中所示各个模块的基本功能分别为：（1）湿度传感器模块：把传感器信号作滤波处理，并送入单片机模拟通道。
基于ZigBee技术的智能电子信息系统设计
基于ZigBee技术的智能电子信息系统设计摘要：传统的智能家居系统一般是有线的方式来组建的，如X-10，日本的家庭总线（HomeBus），欧洲标准安装总线(EIB)和BatiBus，美国Echelon公司的LonWorks，HP公司的IRDACONTRAL等。
其中X10是智能型家庭网络系统中被广泛采用的技术，主要是因为价格便宜及部分消费者可自行装设。
以上各种技术都分别对应于不同的应用场合，一些技术发展已经相对比较成熟，但普遍还存在以下缺点：（1）基于有线方案，布线麻烦，增减设备需要重新布线，而且影响美观；（2）标准不统一，智能家居内部设备的通信和控制没有一个国际上统一的通信接口标准，家居设备在家庭内部的编码方式随便混乱；（3）对PC的依赖，传统的智能家居系统中的家电需要依靠家庭内部PC，否则家庭内部的管理就无法进行，无论是升级和维护都不方便。
关键词：人工智能技术；ZigBee技术；电子信息系统；智能系统；通信引言面对日渐加快的生活节奏和压力，越来越多的人追求智能化生活模式。
以此为背景出现了部分智能电子信息系统，如智能家居系统和智能停车场系统等。
本文以智能家居系统为例，结合ZigBee技术，实现了智能电子信息系统的设计。
从该系统的总体架构上来看，ZigBee技术和系统的有效结合，能够促进智能家居系统的性能和节能效果得到有效提升。
进而如何有效将ZigBee技术和智能家居系统两者进行结合，成为当前技术人员所需要解决的问题。
1人工智能及ZigBee技术概述ZigBee组网技术ZigBee无线通信技术以IEEE802.15.4协议栈为标准，使用频段为2.4GHz，数据传输速率约250Kbps，有效组网距离为100~2000米，且支持点对点、星型、链状以及网状等多种组网形式，它具有成本低、功耗低、多节点和网络性能稳定等特征。
ZigBee无线通信网络组建包含的主要设备有路由器，协调器和多个终端设备，建网过程可分为，一是以协调器为中心建立无线通信网络，二是节点申请加入控制网络进行通信。
基于ARM和ZigBee技术智能家居系统的设计与实现中期报告
基于ARM和ZigBee技术智能家居系统的设计与实现中期报告一、课题背景和研究意义智能化家居作为当前智能化发展的热点，受到越来越多的关注和研究。
随着科技的进步和人们生活水平的提高，人们对于生活品质的要求越来越高，这也促进了智能化家居发展的趋势。
智能化家居的实现需要多种技术的支撑，其中ZigBee技术和ARM架构被广泛使用。
ZigBee技术是一种低功耗低速率的无线通信技术，具有可靠性高、安全性好、节能、网络规模大等优点，在智能家居系统中常被用于家庭设备的连接和控制；而ARM架构则是一种低功耗、高性能、嵌入式设备常用的处理器架构，被用于控制系统、传感器等方面。
基于ARM和ZigBee技术的智能家居系统设计和研发，具有重要的实际应用价值和研究意义。
本课题旨在探究基于ARM和ZigBee技术的智能家居系统的设计和实现，实现家庭设备的联网和远程控制，为人们舒适的生活提供可靠的技术支撑。
本文旨在介绍研究方案以及目前进展情况，为后续研究提供理论基础和实践参考。
二、研究方案1、总体设计思路本文所研究的基于ARM和ZigBee技术智能家居系统，主要由两部分构成：智能家居终端设备和智能家居控制中心。
智能家居终端设备包括各种家居设备如电灯、插座、温度传感器、烟雾传感器等，这些设备通过ZigBee技术连接到智能家居控制中心，实现联网和远程控制。
智能家居控制中心使用ARM架构的处理器，通过各种应用软件实现对家居终端设备的控制，实现远程控制的功能。
2、具体实现步骤（1）硬件设计智能家居终端设备硬件设计主要包括以下内容：①ZigBee无线模块的选用和连接：选用低功耗且性能优良的ZigBee 模块，使用UART通信协议与处理器相连接。
②传感器的选用和连接：选择与处理器兼容的传感器，使用模拟或数字信号与处理器相连接。
③控制继电器的选用和实现：选用兼容的控制继电器，通过GPIO实现继电器控制。
智能家居控制中心硬件设计主要包括以下内容：①选用ARM架构的处理器：选用适合的ARM处理器，支持相应的外设接口，例如GPIO、UART、SPI等。
基于物联网技术的窗户开关系统设计
2020·3（下）《科技传播》116作者简介：董雅棉，助教，厦门安防科技职业学院，研究方向为计算机。
基于物联网技术的窗户开关系统设计董雅棉摘 要 生活方式的改变提高了人们对现代化、智能化居住环境的期望，为满足人们对居住环境智能化的需求，智能化家居系统越来越受到重视。
而宽带通信、无线通信、信息技术的快速发展，为智能家居的进一步完善提供了良好的基础。
文章对智能家居系统的设计原则与模型进行了综述分析，在此基础上设计了基于物联网技术的窗户开关系统，主要采用CC2630无线MCU，搭建了基于ZigBee 的智能家居控制嵌入式开发系统的硬件和软件平台，通过手机客户端或者电脑终端对窗户的开关进行监控。
关键词 物联网；智能家居；窗户开关系统；设计中图分类号 TP2 文献标识码 A 文章编号 1674-6708（2020）255-0116-02随着科技的进步和各个领域的产业升级，物联网应运而生。
中国“十二五”规划已经明确提出，发展宽带融合安全的下一代国家基础设施，推进物联网的应用。
物联网问世之前的家居系统主要以硬件设备和有线进行网络连接，由于各种网络标准不一样从而可能出现网络线路存在布线困难或者线路兼容性问题，进而致使整套智能家居系统存在成本高、操作困难、占用大量空间等问题。
随着物联网技术的兴起，让家居系统逐渐由传统化向智能化 转变。
1 物联网系统设计原则1.1 实用性本设计目的是为用户提供一个舒适、便捷的生活环境。
因此实用为首要目的，舍掉华而不实的功能，整个系统必须简洁明了、易操作。
1.2 稳定性产品设计的稳定性主要包括传感等硬件产品模块的稳定、网络的稳定、功能的稳定、系统运行的稳定等，能够保证数据的无差错传输。
1.3 兼容性产品的设计必须根据相关标准进行，确保系统的在各个设备以及网络中的兼容性，达到可扩展的目标。
在系统数据的传输上采用标准的TCP/IP 协议网络技术，保证不同产商之间系统可以兼容与 互联[3]。
智能开关原理
智能开关原理智能开关是一种智能家居中常见的设备，它可以通过手机或者其他智能设备进行控制，使得家居设备的开关更加方便快捷。
那么智能开关是如何实现的呢？本文将从智能开关的原理入手，为大家详细介绍智能开关的工作原理和实现方式。
一、智能开关的工作原理智能开关的工作原理可以简单概括为：将普通的开关转化为智能设备，通过无线网络与手机等智能终端进行连接，实现远程控制。
具体来说，智能开关的工作原理包括以下几个方面：1.硬件部分：智能开关通常由微控制器、无线模块、电源模块、开关模块等组成。
其中，微控制器是智能开关的核心部分，它负责接收来自无线模块的指令，并控制开关模块的开关状态。
无线模块则可以通过WiFi、蓝牙、ZigBee等无线协议与手机等智能终端进行连接，实现远程控制。
2.软件部分：智能开关的软件部分通常由两部分组成，一部分是嵌入式软件，主要负责控制硬件的工作；另一部分是手机APP，主要负责与智能开关进行通信，实现控制。
3.通信部分：智能开关的通信部分通常采用云平台技术，通过将智能开关与云平台进行绑定，可以实现远程控制。
同时，云平台还可以提供数据存储、数据分析等服务，进一步提高智能开关的智能化程度。
二、智能开关的实现方式智能开关的实现方式主要包括以下几个方面：1. WiFi智能开关：WiFi智能开关是智能开关中常见的一种类型，它可以通过WiFi与手机等智能终端进行连接，实现远程控制。
同时，WiFi智能开关还可以通过云平台进行数据存储和数据分析，帮助用户更好地管理家居设备。
目前市面上常见的WiFi智能开关品牌包括小米、飞利浦、海尔等。
2. 蓝牙智能开关：蓝牙智能开关是一种比较低功耗的智能开关，它可以通过蓝牙与手机等智能终端进行连接，实现远程控制。
相比于WiFi智能开关，蓝牙智能开关的连接距离较短，但是功耗更低，可以更好地满足一些小型家居设备的控制需求。
3. ZigBee智能开关：ZigBee智能开关是一种基于ZigBee协议的智能开关，它可以通过ZigBee与其他智能设备进行连接，实现家居设备的智能化控制。
基于物联网的智能开关
基于物联网的智能开关作者：李雷吕常智来源：《中国新通信》 2015年第14期李雷吕常智山东科技大学【摘要】智能保护开关监控系统以数字信号处理技术和物联网技术为核心，可实现电网单相电的电压、电流、瞬时功率、功率因数、电能、漏电和过载等电力参数的即时测量，并监测环境的温湿度状况。
该课题研究的是一种集监控、保护、通信为一体，集成了漏电、过载等多功能保护，以加入手持端的开发和Android 客户端、结合ZigBee 和WiFi 通信技术为创新点，用户可以随时查看配电网用电状况，并可以进行远程控制的智能保护开关。
该设计是一种能满足现阶段及将来智能电网需求的较为理想的智能保护开关的解决方案。
关键词：电能质量；智能电网；Zigbee；远程控制引言在国家战略规划层面上，智能电网已经成为经济刺激计划的一部分。
国家电网在2009 年7 月确定了智能电网的发展规划。
2012-2015 年为全面建设阶段，加快特高压电网和城乡配电网建设，初步形成智能电网运行控制和互动服务体系；2016-2020 年全面建成统一的“坚强智能电网”[1]。
在社会应用层面上，随着电子信息技术和物联网技术的推进，智能配电设备技术突飞猛进，智能配电设备解决方案逐步向一次设备加上内嵌的智能组件，完成包括测量、控制、状态监测、计量、保护等所有功能发展[2-3]。
目前民用电能监控设备种类繁多，但大多价格昂贵，或功能较原始，不能满足物联网时代智能电网控制的需要[4]。
该课题研究的是一种集监控、保护、通信为一体，以加入手持端和Android 客户端的开发为创新点，适用范围较广的智能配电控制解决方案。
一、系统总体结构该系统主要包括智能开关节点、手持端、Android 客户端和PC 端四个部分，如图 1 所示。
智能开关应用电力电子技术实现电力参数（电压、电流、瞬时功率、功率因数）、电能及温湿度的测量，每个智能开关上的Zigbee 模块都具有路由功能，能以最优路径将数据发送给手持端，同时可实现开关的远程控制[5-6]。
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.. 基于Zigbee的智能开关的设计与实现摘要近年来，智能家居是不断被人们提到的热点话题，其能够提升家居的安全性和舒适性，同时为用户提供了生活便利。
除了其出色的用户体验，智能家居还有助于实现居住环境的节能环保，因此成为未来家居的发展方向。
本文首先提出了一种基于Zigbee技术的智能家居系统，该系统由用户手机、网络服务器、网关和若干功能性子节点组成。
在此系统架构下，本文针对功能性子节点中的智能开关节点部分，从其硬件电路和软件程序两个角度分析了该类节点实现自动联网、断线自检、无线通讯等功能的原理，并设计了一个具有以上功能的智能开关节点设备。
通过对节点的调试，该设备成功实现了用户对智能开关的本地、远程控制。
该智能开关节点便于安装、使用简单、出现故障后能够完成自检，经过长期的测试证明，该节点在整个智能开关系统中能够正常稳定地运行。
关键词：智能家居远程控制ZigbeeCC2530.. Design and Implementation of Smart Switch Based on ZigbeeAbstractSmart Home is a hot topic in recent years, which can enhance home security and comfort, while providing convenient life. In addition to its excellent user experience, smart home also contributes to energy saving and environmental protection of the living environment, thus becoming the future direction of home.This paper presents a technique based on Zigbee smart home system, the system consists of mobile phone users, network servers, gateways, and several functional temper nodes. In this system architecture, this paper function temper intelligent switching node section, from hardware and software program analyzes the class two node network automatically, breaking the principle of self-test, wireless communications and other functions, and design of the intelligent switching node apparatus having the above functions. By node debugging, the successful implementation of the local device, remote control user intelligent switches.The intelligent switch node is easy to install, simple to use, after a failure to complete the self-test, after a long test proved that the node can be normal and stable operation throughout the intelligent switch system..Key Words:Smart Home;Long-distance Control;Zigbee;CC2530目录1.绪论 (1)1.1 智能家居背景与意义 (1)1.2 智能家居研究现状 (1)1.3 智能开关概述 (2)2.系统方案设计 (4)2.1 课题设计目标 (4)2.2 课题设计方案 (5)2.3 Zigbee网络概述 (6)2.4 论文章节安排 (6)3.硬件电路设计 (8)3.1 微控制器最小系统设计 (8)3.2 触摸检测电路设计 (11)3.3 继电器控制电路设计 (12)3.4 电源转换电路设计 (13)4.软件程序设计 (14)4.1 程序设计方案 (14)4.2 CC2530程序架构 (15)4.2.1 Z-stack协议栈 (15)4.2.2 操作系统抽象层 (16)..4.3 底层程序设计 (16)4.3.1 设备组网入网 (16)4.3.2 串口配置 (17)4.4应用层程序设计 (18)4.4.1 通信协议设计 (19)4.4.2 远程控制程序设计 (20)4.4.3 本地控制程序设计 (21)4.4.4 用户查询与通信检查程序设计 (21)5.调试与分析 (23)5.1 调试方案 (23)5.2 底层调试 (24)5.3 应用层调试 (24)6.总结与展望 (26)6.1 总结 (26)6.2 展望 (26)参考文献 (28)附录 (29)附录一系统原理图和PCB (29)附录二系统实物图 (30)附录三系统核心代码 (31)致谢 (34).常熟理工学院毕业设计（论文）. 1.绪论1.1智能家居背景与意义智能家居概念的前身最早可以追溯到上世纪80年代的美国。
建造于1984年的“都市大厦”坐落于美国康乃迪克州的哈特佛市。
此项目对建筑中的各种信息进行收集和整合，创造出了世界上第一座“智能建筑”。
该建筑的主要功能包括：对大楼空调、电梯、智能照明设备等进行监控;提供语音通信、电子邮件和情报资料等方面的信息服务。
由于当时网络还未普及，传统的智能家居多采用有线技术，布线复杂、造价昂贵、用户体验度非常不好，因此在很长一段时间人们并不看好其发展。
但随着互联网技术的发展，新一代基于无线通信的智能家居利用移动互联网技术、智能终端控制技术，使整个智能家居的舒适度提升了上去，智能家居又重新回到了人们的视野中。
智能家居创造了一种新的生活方式，这不仅不会影响用户的正常生活，而且能够提升用户的生活质量和工作效率。
例如，上班之前只要按动遥控器上的按键，家里的电灯和电器就能全部关上，安全防范系统自动进入警戒状态；傍晚下班，用手机就可以遥控打开客厅里的空调和浴室里的热水器，回到家中就可以马上享受一个舒服的热水澡。
此外，智能家居还能衍生出许多新用途用于满足不同人群的需求。
目前广泛运用于智能家居系统的子节点设备包括智能开关、智能插座、智能窗帘、智能红外转发器等，因此使用前景十分广阔。
1.2智能家居研究现状1998年5月，新加坡举办了“98亚洲家庭电器与电子消费品国际展览会”。
本次展览会的一大亮点，是通过在场内模拟“未来之家”，推出了新加坡模式的家庭智能化系统。
进入21世纪，国内的许多传统家电厂商和新兴互联网厂商也积极在智能家居领域施展拳脚，希望分得一杯羹。
我国的海尔集团，已经在青岛东城建立了智能家居U-home系统；电商巨头京东，在2014年6月底公布了智能家居发展战略；与此同时，小米公司与华润置业等地产商联合，也在对智能家居领域进行探索。
目前，小米公司为智能家居生产商中的领军企业，该公司最近成功将两款智能家居产品推向市场，分别为智能插座和智能插线板，这两款产品均采用了目前广泛使用的WIFI常熟理工学院毕业设计（论文）技术，用户可以通过手机远程控制插座或插线板。
插线板和插座都配有220V插口和USB 插口，用户只要点击手机上的图标即可打开或关闭相应插口。
除了利用WIFI通信外，应用于智能家居的通信方案还有红外通信、Zigbee通信等。
其中Zigbee技术可以在家庭中建立一个Zigbee局域网，并对覆盖于该局域网下的若干智能家居子节点进行互联。
Zigbee技术与WIFI技术相比，虽然通信距离短、通信速率没有互联网通信快，但由于其应用于室内控制，对通信距离和通信速率的要求较低，基本能满足家庭通信需要，并且其优点被进一步放大：设备成本低，使用期间无额外通信费用产生；功耗低，一节干电池可以维持一个Zigbee模块正常运行半年到一年，克服了大多数通信设备对不间断电源的依赖性。
1.3智能开关概述与上述提及的智能插座、智能插线板相比，智能开关在智能家居中使用得更加普遍。
家庭中控制照明设备的开关从最初的拉线开关、拇指开关，发展到如今常见的按键开关，在安全性、可靠性、便利性上都得到了更大提升。
目前市场上的智能开关除了有触摸开关、射频控制开关，还有免布线开关、单火线给电开关等，这类智能设备正向易安装和人性化方面继续发展。
1.射频控制开关射频控制开关利用射频通信原理，可通过射频遥控器对家中的开关进行单独控制或群控制，起到了一定便利性。
该设备的缺点在于射频信号通信距离较短，当有障碍物遮挡时，遥控灵敏度会降低。
2.触摸开关触摸开关利用触摸传感器控制开关动作，在安全性和美观性上都胜于按键开关。
一方面，在外观上其略去了传统的机械开关结构，开关面板仅包含一个触摸感应区域，造型更为一体。
另一方面，由于没有机械开关的间隙，该类开关能安全应用于浴室、厨房等环境。
该类开关的缺陷在于触摸电路的供电复杂，须对家庭原先电气线路进行改造。
3.免布线开关免布线开关包含一个无需外部供电的移动开关和一个220V供电的控制器，当用户操作开关面板时，该移动开关能将环境中的机械能、光能转化为电能，然后利用无线通信技术将触摸信号发送给控制器，最终控制器会对相应照明设备进行通电断电操作。
该类开关.常熟理工学院毕业设计（论文）的优势在于降低了装修成本，免去家庭装修前期的一些开关布线工程；在安置开关时，用户可以个性化选择开关位置，无需对家庭中的照明线路进行改造；控制器可以配置成单个开关控制多路照明设备，或多路开关控制同一照明设备，在卧室床头灯开关应用上使用广泛。
与射频控制开关相比，该类开关遥控距离更远，当有障碍物遮挡时信号稳定。
4.单火线给电开关单火线给电开关是替代传统面板开关的成熟解决方案。
传统开关在进行线路设计时，往往只引出了火线，然后再将各用电设备连接至零线上，因此家庭中原先开关盒的引线仅包含了火线输入口和火线输出口。
该单火线给电开关利用火线即可完成取电工作，优势在于无需对家庭线路进行改造、无需控制器即可控制家中的照明设备，安装过程更加便利。
在解决供电问题后，该设备还可加入远程控制功能，进一步提升开关的智能性。
.常熟理工学院毕业设计（论文）. 2.系统方案设计智能家居系统的核心是建立用户与节点间的双向通信关系。