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1、 本 科 毕 业 设 计（论文） 开 题 报 告 题 目 智能家电控制网络 学 院 信息科学与工程学院 专 业 电子信息与科学技术 班 级 电信072 学 号 074100330 学生姓名 陈卫国 指导教师 刘留 开题日期 2010年12月 开 题 报 告题 目智能家电控制网络指导教师刘留学 院信息学院专 业电子信息与科学技术班 级电信072学生姓名陈卫国学 号074100330开题日期一、选题的背景与意义 在蓝牙技术的使用过程中，人们发现尽管该技术有许多优点，但仍存在很多缺陷，比如过程复杂，功耗大，距离近，组网规模太小等，随着科技高速的发展，一种新兴的短距离无线技术协议Zigbee协议产生了
2、。ZigBee是一种新兴的近距离、低复杂度、低功耗、低数据速率、低成本的无线网络技术，主要用于近距离无线连接。Zigbee的基础是这是IEEE无线个人区域网工作组的一项标准，被称作IEEE802.15.4(Zigbee)技术标准。在我国虽然ZigBee技术发展时间较短，在工业生产中很大一部分操控系统采用的仍然是有线通信或光纤通信的方式，在使用过程中会造成不便，而以ZigBee协议为主的无线网络能弥补这一缺点。随着科技的发展，尤其在无线通信领域中各种技术层出不穷，以低功耗和低成本为优势的ZigBee技术，非常适合于低速率的无线传输应用。另外，由于ZigBee技术拥有低数据速率和通信范围较小的特点
3、，这也决定了ZigBee技术适合于承载数据流量较小的业务。Zigbee技术的目标就是针对工业、家庭自动化、遥测遥控、汽车自动化、农业自动化和医疗护理等，例如灯光自动化控制，传感器的无线数据采集和监控，油田、电力、矿山和物流管理等应用领域。除此之外，它还可以对局部区域内移动目标，例如对城市中的车辆进行定位。本课题采用ZigBee无线技术来设计一个无线嵌入式控制系统，通过网络拓扑结构连接整个用户环境的用电器，用来控制大功率用电器的开关，并且能够检测出受控电器当前的功率。这种无线智能系统改善了有线通信中繁琐的线路连接，具有很强的灵活性。同时由于ZigBee技术具备强大的设备联网功能，使其还具有很强的
4、网络健壮性和系统可靠性。由于ZigBee的低功耗技术能够长时间的自持工作不必要对其进行经常性的维护，也会给人们的生活带来极大的方便。一、 研究的基本内容与拟解决的主要问题：设计三个基于ZigBee的无线控制模块，其中一个为主控制模块，另外两个为功率采集模块，通过主控制模块的控制，可以选择并收发当前两个模块的功率。基本内容：1、了解ZigBee模块的内核，掌握其特性和基本原理。2、研究ZigBee 传输协议，了解其协议工作原理。3、扩展主控制模块和与ZigBee模块连接，实现控制和选择功能4、扩展功率采集模块与ZigBee模块连接，实现发送与接收功能。主要问题：1、如何应用ZigBee协议进行数
5、据通信。2、如何解决对控制信号检测的硬件设计，以及如何将控制信号加载到通信协议中进行发送。3、功率采集电路的设计。4、对系统硬件的制作与调试，电路抗干扰问题。二、 研究的方法与技术路线：利用ZigBee模块的三个节点，功率采集模块可以通过CC2430的14位AD对电流进行采集，再由软件计算得到当前功率。控制模块通过按键控制来选择并显示采集到的功率。1、系统框图：ZigBee控制模块ZigBee功率采集模块AZigBee功率采集模块B2、各个模块的实施控制模块 按键信号产生电路CC2430控制信号的检测与发送LCD显示无线信号的收发功率采集模块 CC2430控制信号接收与执行信号发送无线信号的收
6、发功率采集3、抗干扰问题由于电源、地线的考虑不周到而引起的干扰，会使产品的性能下降，甚至影响无线部分的收发。需要注意的地方包括：引脚的去藕滤波，可通过电容与地进行隔离，电容一端靠近尽量引脚，另一引脚就近接地；信号线均匀，粗细相同，走线尽量平行，长短相近；电源线加粗，采用滤波电容，保证电源稳定，波动小。三、 研究的总体安排与进度：第七学期：2010年12月10日12月20日 查找资料、准备文献综述和开题报告； 2011年1月17日2月16日 寒假期间准备外文翻译；第八学期：第13周 实习阶段，完成实习任务，递交实习报告。第46周 硬件模块设计、调试，完成模块硬件电路的设计与搭建；第79周 软件模
7、块设计、调试；第1011周 整个系统连接、调试、完善；第1213周 撰写并上交毕业论文，准备答辩。 四、 主要参考文献：1王毓银.数字电路逻辑设计（第二版）M.高等教育出版社，2008年2童诗白，华成英.模拟电子技术基础（第四版）M.高等教育出版社，2007年3周立功.ARM嵌入式系统基础教程（第二版）M.北京航空航天大学出版社，2008年4杜华兵.MCS-51单片机原理及应用M.华中科技大学出版社，2002年5 成小良，邓志东.基于ZigBee规范构建大规模无线传感器网络J.通信学报, 2008 29(11) 6 张擎，刘淑美，柴乔林.能量高效的ZigBee网络改进路由策略J.计算机工程报，
8、2010 36(7) 7 王东，张金荣，魏延，曹长修，唐政.利用ZigBee技术构建无线传感器网络J.重庆大学学报（自然科学版），2006 29(8) 8 原羿，苏鸿根.基于ZigBee 技术的无线网络应用研究M,2004年9 陈莉.基于ZigBee协议的环境监测无线传感器网络测量节点的设计M.上海交通大学,2008.1.10 Akyildiz, I.F.,Weilian Su,Sankara subramaniam, Y.,Cayirci, E.A survey on sensor networks. Communications Magazine.2002,40(8):102-114.11
9、 Wan-Ki Park, Intark Han, Kwang-Roh Park.ZigBee based Dynamic Control Scheme for Multiple Legacy IR Controllable Digital Consumer Devices，200712 Wan-Ki Park, Chang-Sic Choi, Jinsoo Han, Intark Han.Design and Implementation of ZigBee based URCApplicable to Legacy Home Appliances,2007 13王久鹏，尚春阳. ZigBee和GPRS技术在无线监控系统中的应用J.电讯技术，2008-48(4) 指导教师审核意见： 指导教师签字 年 月 日
