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基于ZigBee网络的智能家居网关设计
资料介绍
智能家居能够为人们提供便捷、舒适的居家环境，但目前智能家居设备还存在组网繁琐和控制不便的问题。网关作为智能家居系统的核心，直接关系其组网和控制性能。因此，对智能家居网关的研究在改善用户使用体验，促进智能家居发展方面具有重要意义。
首先，研究了智能家居网关的发展现状和功能需求，完成了网关的总体设计，将网关分为家电内网模块、核心网关模块和家电遥控模块三部分。在深入研究ZigBee无线组网技术的基础上，基于CC2530和Z-stack协议栈构建了由一个协调器、一个可连接空调的温度终端、一个可连接加湿器的湿度终端和一个可连接电灯的照明终端组成的家电内网模块，并自定义了相关通信协议，实现了家电设备的便捷组网。其次，从集中管理的角度对核心网关模块进行了硬件和软件设计。采用STM32单片机作为硬件平台，μC/OSIII操作系统作为软件平台，实现网关的集中控制和实时信息处理。在硬件上集成了WiFi模块、以太网模块、SD卡模块和液晶屏，并通过USART和SPI串行通信实现ZigBee、以太网和WiFi的三网联通。同时，搭建WEB服务器使用户通过电脑对智能家居设备进行控制，并嵌入图形化界面μC/GUI显示核心网关的工作状态。最后，针对网关控制不便的问题，使用Unity3D开发了跨平台的移动端APP，使手机或平板等移动设备成为统一的智能家居遥控器，方便用户监控智能家居设备。
系统基于ZigBee技术实现了智能家电的便捷组网，基于STM32和μC/OSⅢ实现了ZigBee、以太网和WiFi的三网联通，开发了方便用户监控智能家电的移动端APP。初步测试结果表明系统功能良好，可方便的实现智能家居设备的组网和控制，具有较高的实用价值。
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