基于Zigbee与以太网的智能家居系统设计–基于W5300

智能家居系统是一种在传统家居环境中引入家电自动化、远程控制等技术的家居系统。目前,这一领域存在布线复杂、服务单一、价格高昂等问题。针对这些问题,本文设计了一种基于Zigbee和以太网的智能家居系统。该系统由监控节点、网关节点和远程控制端组成。监控节点和网关节点通过Zigbee技术组成家庭内部网络,远程控制端通过以太网对家庭内部网络进行访问和控制。

(1)监控节点被定义为温湿度监测节点、灯光音乐控制节点、安全监测节点和手势语音控制节点四种类型：温湿度监测节点连接温湿度传感器STH11,负责监测室内环境状况；灯光音乐控制节点通过继电器改变室内灯光和音乐效果；安全监测节点连接红外感应模块和烟雾传感器进行入侵和火险报警；手势语音控制节点用于系统的个性化控制,通过加速度传感器MXC6202实现手势识别功能,通过语音识别模块LD3320实现语音识别功能。监控节点采用Zigbee模块CC2530作为微处理器和通信模块。

(2)网关节点由主控模块、以太网控制模块、视频采集模块和Zigbee通讯模块组成：LPC2138主控模块控制网关节点的数据处理、存储和转发；W5300以太网控制模块为节点提供以太网接口；OV7670视频采集模块用于视频监控；Zigbee通讯模块用于与监控节点通讯。

(3)远程控制端是一台运行智能家居系统监控软件的个人计算机,通过以太网实现系统的访问、控制和日志记录。智能家居监控软件基于Labview程序编写,由主窗口、调试窗口、登录窗口和系统日志组成。本文首先进行了智能家居系统的需求分析和总体方案设计；然后,详细介绍了网关节点和监控节点的硬件设计、驱动程序设计和远程控制端监控软件的编写方法。