基于ZigBee的智能家居设备控制

作     者：聂川 

作者单位：杭州电子科技大学 

学位级别：硕士

导师姓名：屈力扬;秦会斌

授予年度：2015年

学科分类：080904[工学-电磁场与微波技术] 0810[工学-信息与通信工程] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 080402[工学-测试计量技术及仪器] 0804[工学-仪器科学与技术] 081001[工学-通信与信息系统] 0813[工学-建筑学] 0814[工学-土木工程] 

主      题：智能家居 ZigBee 红外 继电器 设备控制 

摘      要：该设计针对家庭设备的智能化控制进行了研究,以空调和电风扇两种设备为实例,结合现实中空调遥控器在多角度和长距离控制空调方面的缺陷,该设计对红外发射电路重新设计,提出了采用多个红外发射头以及提高红外发送电路电压的方法,实现红外信号的稳定发送;结合家庭中通过手动拨动开关实现风扇运转的缺陷,该设计提出了采用继电器来控制相应档位的方法,实现智能控制电风扇的要求。该设计利用ZigBee控制设备可以达到减少资源浪费的目的,在家庭中被控设备与控制设备几乎都是一对一的关系,如果将多个被控设备的控制集成到一个控制终端上并且实现同样的功能,不仅节约了制作控制器的成本,而且高度集成一体化,更方便使用者使用和携带。该设计对设备控制的思路,不仅仅适用于空调和电风扇,对家庭中的家电都可适用。基于目前流行的嵌入式设备以及手机WIFI的普及,实现在这两种设备上对家用电器的控制具有深远的意义。该设计分析普遍使用的红外发射电路,并对红外发射电路进行改进,改进点有:一、该设计采用3个红外发射头对空调发射信号;二、该设计提高了红外发射电路的供电电压,使红外发射信号强度增强。除此以外,该设计利用锂电池供电和外接电源两种供电方式,并将ZigBee模块和红外发射电路整合在一起,从而实现高效率控制空调的目的。该设计通过分析家庭中电风扇的手动操作,提出利用继电器来控制电风扇的想法,在电风扇控制电路中,继电器充当开关的作用,每个继电器实现对一个档位的控制,ZigBee通过接受控制装置发出的控制信号,实现继电器的吸合与断开。该设计实现了最初制定课题时的要求,并在此基础上进行了手机端的开发,经200次实验,空调和电风扇的控制效果可达90%以上,此实验结果说明该设计的框架式是正确的、可被广泛应用。