杨晓玲开题报告

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1、基于无线传感器网络的空调远程基于无线传感器网络的空调远程 控制系统控制系统设计设计导师：廉小亲导师：廉小亲 学生：杨晓玲学生：杨晓玲 目录目录一、课题来源一、课题来源二、课题研究目的和意义二、课题研究目的和意义三、主要研究内容与系统的设计方案三、主要研究内容与系统的设计方案四、关于低功耗问题的解决办法四、关于低功耗问题的解决办法一、课题来源一、课题来源横向项目横向项目二、课题研究目的和意义二、课题研究目的和意义 本课题是基于本课题是基于Zigbee技术和技术和Internet网络技术网络技术实现的空调远程控制系统是一种智能控制系统。用实现的空调远程控制系统是一种智能控制系统。用户通过远程服务器

2、、户通过远程服务器、Internet网络、网络、Zigbee网络可网络可以实现与终端控制器进行通讯，最终可实现多台不以实现与终端控制器进行通讯，最终可实现多台不同型号空调的集中联网控制。这对于进一步提高空同型号空调的集中联网控制。这对于进一步提高空 调控制技术，改善控制系统的调控制技术，改善控制系统的 整体性能具有十分重要的意义。整体性能具有十分重要的意义。二、课题研究目的和意义二、课题研究目的和意义 本课题最终目的：设计一个空调远程控制系统本课题最终目的：设计一个空调远程控制系统 1.通过通过Internet网络、网络、Zigbee网络最终可实现多台不网络最终可实现多台不同型号空调的集中联网

3、控制达到到对空调温度（同型号空调的集中联网控制达到到对空调温度（28-18）和）和6种工作模式（制热开、制热关、自动开、自种工作模式（制热开、制热关、自动开、自动关、制冷开、制冷关）的远程设定。动关、制冷开、制冷关）的远程设定。 2.用户可以通过设定进程表来对一段时间内的温度调用户可以通过设定进程表来对一段时间内的温度调节做出计划或者安排节做出计划或者安排 (TCS) 3. 对室内温湿度的远程与近端监控对室内温湿度的远程与近端监控三、主要研究内容与系统三、主要研究内容与系统的设计方案的设计方案3.1系统总体架构图系统总体架构图 3.1.1空调红外指令研究空调红外指令研究 3.1.2无线传感器网

4、络应用无线传感器网络应用3.2协调器模块与终端节点的设计协调器模块与终端节点的设计 3.3芯片选型芯片选型3.4空调的空调的TCS进程设计进程设计3.5系统软件设计系统软件设计 3.1系统总体架构图系统总体架构图3.1.1空调红外指令研究空调红外指令研究 空调是由发射装置发送红指令来进行控制的，空调是由发射装置发送红指令来进行控制的，要对空调进行控制就必须知道空调红外指令。要对空调进行控制就必须知道空调红外指令。通过比较研究发现：通过比较研究发现： 所有空调的红外指令都是一系列的脉冲串组成，其所有空调的红外指令都是一系列的脉冲串组成，其中，脉冲串由高电平宽度与低电平宽度组成。中，脉冲串由高电平

5、宽度与低电平宽度组成。 数据段可以由多个逻辑数据段可以由多个逻辑“1”和逻辑和逻辑“0”的组合表示的组合表示 对同一空调，在数据段中逻辑对同一空调，在数据段中逻辑“1”和逻辑和逻辑“0” 的的表示形式是不变的表示形式是不变的3.1.2 无线传感器网络应用无线传感器网络应用 完整的完整的ZigBee网络中有三种设备类型：协调器、路由网络中有三种设备类型：协调器、路由器以及网络终端设备。通常以一下三种网络联系到整个系器以及网络终端设备。通常以一下三种网络联系到整个系统中，可以根据子节点数量多少选择相应的网络类型。统中，可以根据子节点数量多少选择相应的网络类型。 无线传感器网络可以看成是由数据获取网

6、络、无线传感器网络可以看成是由数据获取网络、数据分布网络和控制管理中心三部分组成的。其数据分布网络和控制管理中心三部分组成的。其主要组成部分是集成有传感器、数据处理单元和主要组成部分是集成有传感器、数据处理单元和通信模块的节点，各节点通过协议自组成一个分通信模块的节点，各节点通过协议自组成一个分布式网络，再将采集来的数据通过优化后传输给布式网络，再将采集来的数据通过优化后传输给信息处理中心。信息处理中心。 典型的短距离无线通信网络技术有典型的短距离无线通信网络技术有Wi-Fi、蓝牙、蓝牙、Zigbee等，由于等，由于Wi-Fi技术存在成本高、安全性低，技术存在成本高、安全性低，蓝牙技术存在组网

7、复杂等问题，而蓝牙技术存在组网复杂等问题，而ZigBee技术以技术以其自组网、低功耗、低成本、高可靠性的特点成为其自组网、低功耗、低成本、高可靠性的特点成为该远程控制系统底层网络首选该远程控制系统底层网络首选。 由于服务器指令通过由于服务器指令通过Internet在传输过程中要进在传输过程中要进行网络层、行网络层、MAC层的封装数据包处理，最终以层的封装数据包处理，最终以MAC帧的形式发送给目的网络，所以系统协调器模块的帧的形式发送给目的网络，所以系统协调器模块的设计中使用了一个网口模块。设计中使用了一个网口模块。 3.2协调器模块与终端节点的设计协调器模块与终端节点的设计协协调调器器模模块块