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CN205067993U - 一种基于STM32、zigbee和以太网技术的智能家居远程控制系统 - Google Patents

一种基于STM32、zigbee和以太网技术的智能家居远程控制系统 Download PDF

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CN205067993U
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China
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zigbee
stm32
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control system
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CN201520702676.5U
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赵富强
汪世浩
覃涛
张传聪
叶辰
吴玉春
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Nanchang Hangkong University
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Nanchang Hangkong University
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    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02P90/02—Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]

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Abstract

本实用新型公开了一种基于STM32、zigbee和以太网技术的智能家居远程控制系统，以STM32微处理器作为核心处理器负责数据处理及反馈，ZigBee协调器通过STM32微处理器与以太网网关连接，实现家庭网络与以太网的通信。以安卓客户端实现人机交互，用户智能手机接入网络，并连接到家庭网管IP地址，进行身份验证后及即可控制家庭中的设备，并且可以实时监控家庭中的设备。被控设备为空调、窗户窗帘以及各种传感设备，对空调等红外设备的控制主要采用射频转红外技术，采用360°发散型红外发射二极管，实现对整个房间的红外设备的控制。本实用新型具有成本低、体积小和实时性好等特点，有很高的使用价值。

Description

一种基于STM32、zigbee和以太网技术的智能家居远程控制系统
技术领域
本实用新型涉及一种家居控制系统；具体地说，是涉及一种基于STM32、zigbee和以太网技术的智能家居远程控制系统。
技术背景
随着信息科学技术的进步，以及生活质量的提高，家居智能化成为一种发展的潮流。同时，以太网的出现更促使了智能家居产业的发展。智能家居系统为用户提供了安全、便捷以及数字化的生活环境，带来温馨的、舒适的、智能的生活体验。本系统具有成本低、体积小和实时性好等特点，有很高的使用价值。鉴于上述问题，有必要开发一种结构简单，成本低，便于推广的智能家居远程控制系统。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种基于STM32、zigbee和以太网技术的智能家居远程控制系统，该系统结构简单，成本低，便于推广，具有以下特点，一是采用zigbee无线网络技术，有效避免布线的麻烦，具有较高的实用性。二是本系统可以通过3G移动网络与用户的安卓手机建立连接，使得用户可以随时随地监控家庭中的设备和环境情况。三是自主开发的手机APP，用户只需一键安装即可使用，对系统的操作不需要专业知识，具有很高的普及性和实用性。
本智能家居系统是这样来实现的，一种基于STM32、zigbee和以太网技术的智能家居远程控制系统，主要包括STM32微处理器为核心的服务器、ZigBee协调器设备、ZigBee路由器设备、ZigBee终端设备、温度传感设备、光照传感设备、360°红外发射设备和灯光控制系统；其特征在于：智能手机通过以太网和3G网络和W5500以太网模块连接；W5500以太网模块通过SPI通信总线和STM32微处理器为核心的服务器连接；STM32微处理器为核心的服务器通过串口通信和ZigBee协调器设备连接；ZigBee协调器设备和二个ZigBee路由器设备连接，所述其中一个ZigBee路由器设备和若干ZigBee终端设备连接，ZigBee终端设备通过信号感应连接电动窗户和电动窗帘；所述另一个ZigBee路由器设备和若干ZigBee终端设备连接，ZigBee终端设备通过信号感应连接灯光控制系统，二个ZigBee路由器设备通过检测设备连接温度传感设备、光照传感设备和360°红外发射设备。
本实用新型所述的每个房间的传感器设备有温度传感器、光敏传感器组成。传感器与zigbee路由器的I/O口相连，zigbee路由器不断采集传感器的数据，并通过zigbee网络传输给zigbee协调器。
本实用新型所述的zigbee设备以CC2530作为系统芯片，是一种近距离、低功耗、低数据速率的双向无线通信技术，主要基于IEEE802.15.4标准，支持250kbit/s的数据传输速率，使用2.4GHz的频段进行通信，可以快速组建局域网络。
本实用新型所述的zigbee网络由zigbee协调器组建，zigbee路由设备和zigbee终端设备加入网络，形成一个稳定的网状网络。
本实用新型所述的STM32微处理器为核心的服务器是本系统的核心，采用意法半导体推出的高性能、低功耗的“Cortex-M3”内核的STM32F103ZET6处理器，该处理器属于意法半导体推出的“增强型”系列的32位微处理器。用于控制本系统的正常运行。
本实用新型所述的网关，用一款全硬件TCP/IP嵌入式以太网控制器W5500，该控制器内部已经固化了网络通信协议，可以方便地实现以太网接入。该模块具有RJ-45网络接口，使用超5类双绞线直接与以太网建立硬件连接。
本实用新型的优点是：基于STM32、zigbee和以太网技术的智能家居远程控制系统具有成本低、体积小和实时性好等特点，有很高的使用价值。
附图说明
图1为本实用新型的系统结构示意图。
图2为本实用新型的zigbee网络结构示意图。
在图中，1、智能手机客户端，2、以太网和3G网络，3、STM32微处理器为核心的服务器，4、串口通信，5、zigbee协调器设备，6、zigbee路由器设备，7、zigbee终端设备，8、电动窗户，9、电动窗帘，10、温度传感设备，11、光照传感设备，12、红外遥控设备，13、360°红外发射设备，14、灯光控制系统，15、插座，16、SPI通信总线，17、W5500以太网模块。
具体实施方式
以下结合附图说明对本实用新型的实施例作进一步详细描述，但本实施例并不用于限制本实用新型，凡是采用本实用新型的相似结构及其相似变化，均应列入本实用新型的保护范围。
本实用新型是这样来实现的，一种基于STM32、zigbee和以太网技术的智能家居远程控制系统，主要包括STM32微处理器为核心的服务器3、ZigBee协调器设备5、ZigBee路由器设备6、ZigBee终端设备7、温度传感设备10、光照传感设备11、360°红外发射设备13和灯光控制系统14；其特征在于：智能手机1通过以太网和3G网络2和W5500以太网模块17连接；W5500以太网模块17通过SPI通信总线16和STM32微处理器为核心的服务器3连接；STM32微处理器为核心的服务器3通过串口通信4和ZigBee协调器设备5连接；ZigBee协调器设备5和二个ZigBee路由器设备6连接，所述其中一个ZigBee路由器设备6和若干ZigBee终端设备7连接，ZigBee终端设备7通过信号感应连接电动窗户8和电动窗帘9；所述另一个ZigBee路由器设备6和若干ZigBee终端设备7连接，ZigBee终端设备7通过信号感应连接灯光控制系统，二个ZigBee路由器设备6通过检测设备连接温度传感设备10、光照传感设备11、360°红外发射设备13。
本实用新型所述每个房间的传感设备周期性地采集室内信息，如：温度传感设备10和光照传感设备11，zigbee路由器设备6将信息按照接受和发送协议进行编码，通过ZigBee网状网络将编码的数据发送给ZigBee协调器设备5，ZigBee协调器设备5再将数据通过串口4发送给STM32微处理器为核心的服务器3，STM32微处理器为核心的服务器3对数据进行处理后，通过SPI通信总线16将数据发送给W5500以太网模块17，最终通过以太网和3G移动网络2将数据发送给智能手机客户端1，智能手机客户端1对数据进行处理并实时显示。当用户发送控制命令时，智能手机客户端1将以相同的方式发送信息给STM32微处理器为核心的服务器3，最终将该信息交给zigbee协调器设备5处理，ZigBee协调器设备5将处理好的信息发送给各个房间的zigbee终端设备7，zigbee终端设备7对控制指令进行识别，如果识别成功，则调用相应的功能函数，完成控制；否则，丢弃数据包，并进入睡眠状态。

Claims (2)

1.一种基于STM32、zigbee和以太网技术的智能家居远程控制系统，主要包括STM32微处理器为核心的服务器、ZigBee协调器设备、ZigBee路由器设备、ZigBee终端设备、温度传感设备、光照传感设备、360°红外发射设备和灯光控制系统；其特征在于：智能手机通过以太网和3G网络和W5500以太网模块连接；W5500以太网模块通过SPI通信总线和STM32微处理器为核心的服务器连接；STM32微处理器为核心的服务器通过串口通信和ZigBee协调器设备连接；ZigBee协调器设备和二个ZigBee路由器设备连接，所述其中一个ZigBee路由器设备和若干ZigBee终端设备连接，ZigBee终端设备通过信号感应连接电动窗户和电动窗帘；所述另一个ZigBee路由器设备和若干ZigBee终端设备连接，ZigBee终端设备通过信号感应连接灯光控制系统，二个ZigBee路由器设备通过检测设备连接温度传感设备、光照传感设备和360°红外发射设备。
2.根据权利要求1所述的一种基于STM32、zigbee和以太网技术的智能家居远程控制系统，其特征在于：所述的zigbee设备以CC2530作为系统芯片。
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