摘要：随着物联网时代的推进，智能家居正在悄然走进千家万户。目前市面上已经推出了不少智能家居产品，但是各个品牌产品的背后都普遍存在各种各样的问题。其中典型的问题有：能耗高、通信布线困难或无线信号覆盖距离短、成本高等。本设计选取了433MHz无线模块作为基础，完成基于ARM系列家族的Cortex-A7和Cortex-M3两大内核构建包含电路设计、PCB制板、通信协议制定、嵌入式客户端、服务端和外壳及布线在内全套系统。整套设备涵盖了环境监测、电器控制、智能门禁、能源控制以及安防监控等功能，具有通信覆盖距离远、功耗低、成本低等优点。进一步地，通过整套设备的构建，本设计试图讨论并提出一种切实可行的方案来解决市面上产品的种种缺点，并确立一套完整的智能家居解决方案。94111

毕业论文关键字：智能家居，433MHz通信，物联网，嵌入式

Abstract: With the development of IOT, Smart Home is quietly entering our house。 Nowadays, several Smart Home products have been launched on the market。 But various problems are hided behind those products。 The typical problems may be high energy consuming, difficulty in wiring or low area covered by wireless signal, high cost and so on。 This design uses 433MHz wireless as the base, managed to build a whole system including circuit design, PCB making, communication protocol design, embedded client and server, shell and wiring, which is based on the core of Cortex-A7 and Coretex-M3 who are the family members of ARM architecture。 The function of the system covers environment monitoring, electrical appliances controlling, smart door-locker, energy controlling and security camera。 The system has the advantage of long-distance communication, low power consuming, low price and so on。 Further more, this design is attempting to solve the problems that such products have had and establish a complete solution of Smart Home。

Keywords: Smart Home, 433MHz communication, IOT, Embedded

目   录

1。 引言 5

1。1开发背景 5

1。2国内外现状 5

1。3研究意义 5

2。 方案论证与设计 6

2。1功能选取 6

2。2模块间通信方式选取 7

2。2。1方案1：使用现场总线 7

2。2。2方案2：使用WIFI 7

2。2。3方案3：基于IEEE802。15系列协议 8

2。2。4方案4：基于RF-433 8

2。2。5最终方案选取 9

2。3最终功能框图 10

3。 硬件设计 10

3。1节点核心技术设计 10

3。1。1核心选取 10

3。1。2通信物理层解决方案 11

3。1。3主控/网关模块选取 11

3。1。4摄像头模块选取 12

3。2节点电路设计 12

3。2。1环境与光控模块 12

3。2。2烟火传感及电器控制模块 13

3。2。3智能插座模块