基于ARM和ZigBee的物联网智能家居温湿度监控系统的设计
摘要：现如今，经济发展的非常的快，科学技术与社会正在快速的前进着，人民群众的物质生活也更近了一个层次。家庭生活的安全程度与舒适程度对大众百姓的平常的生活的也越发的重要。因此，“智能家居”由空想一步一步的成为了现实，并且发展迅速。开销程度的逐步增大依然为响应这种市场需求打下了坚固的基础。因此，智能家居行业已经出现在世界各地的广大地区。然而，繁华背后的行业标准与各种技术和技术解决方案的不一致又再一次制约了智能家居产业的发展。智能家居的初衷就是为人民服务，并把这初衷当成了重要的目标，使人民生活的非常舒服，高兴。因此，当前人民群众对价格低，能耗低，规范统一，经济实用的智能家居有着强烈的苛求。本文章在解读国际上和国内已经面世的智能家居发展情况以及前景的基础上，比较了传统智能家居各式各样的缺点。比如增添其他的新功能很困难以及不易理线分布等问题，而且还与现在市面上已推出的网络技术比较了优缺点。使用物联网技术设计本系统大致的功能。刚开始，设计出智能家居大概的框架样式。计划用ZigBee和ARM网关来拓扑整个具体的框架。接下来，使用温湿度模块设计一个温湿度管理系统。这个系统测量室内环境数据用温湿度传感器作为前端。如果室内的气温超过了警戒值，风扇会自动开启。如果湿度太低，房间里环境很干燥，加湿器就打开，相反这些家电关闭。最终本次设计是为中低端的普通民众带来了一个非常容易操作的智能家居系统，让家庭家电智能自动化，让普通百姓过上好日子。
关键词：智能家居系统; 物联网技术; 嵌入式技术; ARM技术; ZigBee技术; Qt编程;
一、选题简介、意义
21世纪是物联网迅速发展的时代，在科技不断进步、人民生活水平不断提高的今天，对于家居环境人们也提出了更高的要求！随着传感器技术和网络技术的深入发展，加之各种超精度传感器的高密度应用，智能家居正在日渐兴起。由于其便捷化、自动化、人性化、智能化的特点，受到越来越多的人追捧。
本题设计的物联网智能家居系统以互联网为中心，在家庭局域网的辅助下优化各种智能家居的功能，实现物与物的网络互连，从而使得家居生活变的更加舒适安全、高效节能，为人们的日常生活带来更多的便利。
二、课题综述（课题研究，主要研究的内容，要解决的问题，预期目标，研究步骤、方法及措施等）
1.课题研究：
基于ARM和ZigBee的温湿度监控系统。
2.主要研究的内容：
本设计的主要研究内容是把分散节点的温湿度传感器采集的数据经由ZigBee技术传送到主节点，再由主节点把数据传送到ARM处理器，数据处理后由显示器显示。对比测量的温湿度与最适宜的温湿度数据，控制加热器、加湿器调节室内环境，使人们的家居环境更加舒适安全。
3.要解决的问题：
高精度数据的测量，实现远程数据传输，控制加热器、加湿器调节室内环境。
4.预期目标：
通过研究以Smart210系列的S5PV210为核心处理器，DHT11为温湿度采集器，以ZigBee(CC2530)技术为桥梁，完成一个在基于ARM的开发平台上设计通过ZigBee传输数据的温湿度监控系统。用以实现对分散节点的温湿度数据采集和数据处理后的温湿度实时显示以及对温湿度控制的课题研究。
5.研究步骤：
（1）查找ARM核心S5PV210、温湿度采集传感器DHT11、ZigBee(CC2530)节点、加热器、加湿器等的相关资料；
（2）设计并画好原理图；
（3）编写软件；
（4）进行软件的仿真和调试。
三、设计（论文）体系、结构（大纲）
摘要
目录
第一章 绪论
1.1课题研究的背景和意义
1.2国内外智能家居的研究现状
1.3课题的研究内容
第二章 智能家居系统的总体设计
2.1智能家居系统需求分析
2.2智能家居系统总体设计
2.3智能家居系统工作流模型
2.4智能家居系统数据流模型
2.5本章小结
第三章 智能家居系统硬件设计
3.1网关的规划与设计
3.1.1嵌入式系统
3.1.2 ARM处理器内核的分类
3.1.3 Smart210
3.2无线组网的规划与设计
3.2.1 ZigBee组网技术
3.2.2 ZigBee技术特点
3.2.3 CC2530
3.3温湿度管理模块设计
3.4本章小结
第四章 智能家居系统软件设计
4.1智能家居系统架构设计
4.1.1系统拓扑体系结构
4.1.2系统软件体系结构
4.2 UI界面设计
4.2.1 Qt环境介绍
4.2.2核心程序设计
4.3本章小结
第五章 系统测试
5.1软件实现效果
5.2硬件运行效果
5.3系统测试
5.3.1功能测试
5.3.2性能测试
5.3.3稳定性测试
5.4本章小结
第六章 总结与展望
6.1总结
6.2展望
小结并致谢
参考文献
参考文献
[1] 边倩.基于ARM和ZIGBEE的物联网智能家居系统的设计分析[J].信息与电脑：理论版，2017（19）.
[2] 马静.基于Zigbee无线网络智能家居系统的设计与实现[J] 科技创新与应用：理论版，2017（04）.
[3] 王雷.基于ARM和ZigBee技术智能家居系统的设计与实现[D].河北省：河北科技大学，2014.
[4] 苏本跃，王广军，章健.基于物联网环境下体感交互技术的智能家居系统[J].中南大学学报：自然科学版，2013（S1）.
[5] 滕军.家庭智能系统设计[J].信息与电脑：理论版，2017（18）.
[6] 何超.基于ZigBee的智能家居系统设计与实现[D].湖南省：湖南大学，2015.
[7] 闫林生.物联网家居环境智能监测系统的研究[D].湖南省：湖南工业大学，2014.
[8] 何小庆.物联网操作系统研究与思考[J].电子产品世界：理论版，2018（01）.
[9] 何杰.基于ZigBee无线传感器网络的遥控台综合管理系统构建研究[J].企业技术开发：理论版，2014（35）.
[10] 敖诚博.基于ZigBee技术的温度数据采集监测系统的设计[D].长春市：吉林大学，2010.
[11] （加）布兰切特. C++ GUI Qt 4编程[M].中国：电子工业出版社，2008.
[12] 戎腾学.基于物联网的智能家居系统研究与应用[D].陕西省：西安石油大学，2016.
[13] 周冠方.基于物联网的智能家居系统研究[D].湖北省：湖北工业大学，2017.
[14] 邵振.基于改进ZigBee路由协议的智能家居系统研究与设计[D].南京：南京航空航天大学，2013.
[15] 袁作松.智能家居系统多客户端协调同步方法的研究与实现[D].湖北省：武汉理工大学，2015.
[16] 王东美.基于物联网的智能家居系统设计[D].辽宁省：沈阳工业大学，2017.
[17] 郑岩.基于物联网的智能家居系统的研究与实现[D].河北省：河北工业大学，2015.
[18] 巩庆超.基于物联网的智能家居系统设计与实现[D].山东省：山东大学，2016.
[19] 孙辛欣.交互设计的决策规律:信息架构与行为逻辑的匹配[J].装饰：理论版，2016 （05）.
[20] 张艳秋，李达,陈琦，杨红丽，贺康，田丰，刘洋，朱滨.智能家居产品综述[J].传感器世界：理论版，2011 （08）.
[21] 陈建英.互联网+智能家居[M].中国：中国经济出版社，2015.
