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随着家庭网络技术的发展,便利和成本低的家庭无线网络成为了研究的热点。本课题研究的家庭无线网关技术就是数字家庭无线网络实现的核心。本文针对现今家庭中电器用具的特点,提出了采用ZigBee协议和X-10协议混合组成的家庭无线网络,其兼ZigBee和X-10网络的优点,根据不同类型的家电采用不同的控制方式,从而减少了家庭无线网络化带来的附加成本。本文针对提出的混合型家庭无线网络,提出了家庭无线网络的架构,并讨论了家庭网关、ZigBee控制模块、X-10模块、网络用具、传统家电红外控制接口模块等功能模块的设计,主要进行如下工作:
1、本文分析和比较了家庭无线网络现有的技术方案,提出ZigBee和X-10的混合型无线控制网络,实现现有家电用具和未来家电用具(网络用具)的有效无线控制网络。
2、设计家庭无线网络中的核心部分家庭网关。家庭网络采用功能强大的S3C2410A ARM9微处理器作为控制芯片,搭建家庭网关嵌入式硬件平台,并采用SC16C554串口扩展芯片,实现4串口扩展。
3、设计采用TI公司的CC2430微处理芯片,实现ZigBee网络中的网络协调器模块、网络节点和路由器模块,其包括模块硬件电路设计和软件代码设计。
4、研究传统家电控制接口,本文主要采用红外线方式,把代红外控制的传统家电实现无线网络化,实现传统家电接入到本文的家庭无线网络中。
5、研究和设计X-10控制网络中的X-10控制模块和X-10接收模块。
6、针对未来家电的发展方向,研究和设计网络用具接口,实现对未来家电的模拟。
本文对利用以上的功能模块,搭建了ZigBee和X-10混合家庭无线网络,并对网路进行测试,结果良好。