基于GSM短信的智能家居控制系统的研究

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智能家居在计算机技术、通信技术、网络技术、控制技术的迅猛发展,人们越来越重视提高自己的生活品质的这种形势下应运而生。而建立一个高效率、低成本的智能家居系统已成为当前社会一个热点问题。 本文在分析了已有的智能家居控制系统的基础上,对相关关键技术进行了分析和比较,指出基于IEEE802.15.4的ZigBee技术是目前最适合无线家居控制系统的无线标准以及利用GSM短信息技术进行远程家电控制是现阶段实现智能家居高效率低成本的较好方式。本文围绕利用手机短信远程控制,监测家庭设备的这一课题目标,完成了基于GSM短信及ZigBee组网技术的智能家居控制系统的设计;并以TMS320VC5402,CC2430为核心器件写出硬件电路连接方案,同时针对短信收发特点着重研究和开发了主控模块接收短信与分析短信的软件程序并给出了各设计部分程序流程图。

摘要 4-5
Abstract 5
1 绪论 8-17
    1.1 智能家居研究意义 8-9
    1.2 家居智能控制系统研究现状及发展趋势 9-11
    1.3 几种常用的短距离无线通信技术 11-13
        1.3.1 蓝牙技术（BLUETOOTH TECHNOLOGY） 11
        1.3.2 WI-FI（IEEE 802.11 WIRELESS FIDELITY） 11
        1.3.3 超宽带（UWB：ULTRA-WIDE BAND）无线技术 11
        1.3.4 IRDA（INFRARED）红外技术 11-12
        1.3.5 数字增强无绳电话技术 12
        1.3.6 家庭无线电射频技术 12
        1.3.7 射频识别技术 12-13
        1.3.8 ZIGBEE（IEEE 802.15.4） 13
    1.4 智能家居控制方式的选择 13-15
    1.5 DSP 技术的运用 15-16
    1.6 论文研究的内容 16-17
2 ZIGBEE 技术、GSM 短信技术及DSP 技术的研究 17-34
    2.1 ZigBee 技术的研究 17-29
        2.1.1 起源及概述 17-18
        2.1.2 ZigBee 技术低功耗技术特点 18-19
        2.1.3 ZigBee 技术的网络拓扑结构和路由 19-22
        2.1.4 ZigBee 无线自组织网络 22-23
        2.1.5 ZigBee 网络功能分析 23-24
        2.1.6 ZigBee 技术的体系结构 24-29
    2.2 GSM 短信技术的研究 29-31
        2.2.1 层结构 29-30
        2.2.2 发送过程 30-31
    2.3 DSP 技术研究 31-33
        2.3.1 DSP 芯片的发展 31
        2.3.2 DSP 芯片的特点 31-32
        2.3.3 DSP 优点 32-33
    2.4 本章小节 33-34
3 智能家居控制系统方案总体设计 34-49
    3.1 智能家居控制系统的总体设计 34-35
    3.2 智能家居控制系统结构 35-37
    3.3 建立 Zigbee 无线网络的过程 37-42
    3.4 系统的主要工作流程 42-43
    3.5 GSM 短信息收发 AT 指令与 PDU 编码 43-46
        3.5.1 PDU 编码 43-45
        3.5.2 AT 指令 45-46
    3.6 主要芯片选型及工作原理 46-48
        3.6.1 GSM 短消息模块 46-47
        3.6.2 DSP 芯片 47-48
        3.6.3 ZigBee 节点 48
    3.7 本章小结 48-49
4 硬件设计及原理 49-65
    4.1 系统的控制环节 49-60
        4.1.1 GSM 模块 49-51
        4.1.2 TMS320VC5402EVM 板及仿真器 51-60
    4.2 系统的执行环节 60-64
        4.2.1 TMS320VC5402 与 ZigBee CC2430 的连接 60-61
        4.2.2 CC2430 芯片的主要特点 61-64
    4.3 设计中用到的芯片及一些配件 64
    4.4 本章小节 64-65
5 系统软件设计 65-87
    5.1 TI CCS 集成开发环境简介 65-69
        5.1.1 概述 65-66
        5.1.2 DSP 系统软件编程的步骤 66-67
        5.1.3 本设计中具体步骤 67-69
    5.2 通信协议 69-81
        5.2.1 短信收发 69-77
        5.2.2 操作通信协议 77-80
        5.2.3 反馈信息的合成 80-81
        5.2.4 人机操作信息流程 81
    5.3 各部分工作流程图 81-86
        5.3.1 系统处理流程 81-82
        5.3.2 短信接收中断处理流程图 82-83
        5.3.3 短信内容分析及操作流程图 83
        5.3.4 TMS320VC5402 的 MCBSP0 同步串口产生的中断 83-84
        5.3.5 ZigBeeCC2430 芯片接口程序流程图 84
        5.3.6 主控模块相连的 CC2430 芯片来自 ZigBee 网络的通讯中断程序流程图 84-85
        5.3.7 执行终端 CC2430 的程序流程图 85
        5.3.8 CC2430 的中断程序流程图( 85-86
    5.4 系统的调试 86
    5.5 本章小结 86-87
结论及展望 87-89
参考文献