基于CC3200的智能家居无线安防系统的设计与实现

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随着经济社会的快速发展,正在兴起的基于物联网技术的智能家居使人们逐渐迈入以数字化和网络化为平台的智能化社会。安防系统是智能家居中的一个重要组成部分,目前它正朝着前端一体化、视频数字化、监控网络化、系统集成化的方向发展。随着WI-FI技术日益成熟,它正逐步广泛用于短距离无线高速网以及逐步地侵入无线传感器网络领域,把WI-FI技术和智能家居结合,让家庭安全更加可靠,家庭宽带更加便捷已成为日后高质量生活的一部分。本文设计的智能家居无线安防系统从低功耗、低成本,安装便捷出发,以德州仪器公司的首款单芯片无线微控制器Simplelink WI-FI CC3200为核心,与安防模块结合,实现智能家居无线安防系统的硬件设计和软件设计,完成家庭安防系统的应用实现。硬件设计包括各A/D转换电路、信息采集电路及通讯接口电路。软件方面,完成嵌入式WI-FI协议的实现,然后编写信息采集端的收发程序,通过家庭局域网和云平台结合,实现手机web端实时查看摄像头拍摄信息,实现家庭内情况的实时查看,以及手机APP实现对传感器的实时监控,包括人体红外检测和可燃气体检测,并实现通过手机控制家电。本文研究的主要创新点是将TI公司最新研发的首款单芯片无线微控制器SinpleLink Wi-Fi CC3200应用于智能家居设计,以及将Yeelink云和APP用在手机端对家庭实时监控和控制家电。CC3200作为最大的亮点之一,是业界第一个具有内置WI-FI连通性的单片微控制器单元(MCU),SimpleLink CC3200器件集成了高性能ARM Cortex-M4的无线MCU,由应用微控制器,WI-FI网络处理器和电源管理子系统组成。论文研究CC3200的参数规格和技术特性,设计相应的外围电路,以家庭局域网为背景,结合云平台,根据对智能家居无线安防系统的硬件和软件设计,完成基于CC3200的智能家居无线安防系统的应用实现,包括无线视频监控系统、人体红外感应安防报警系统、可燃气体监测报警系统以及综合家庭智能系统的构建,实现手机实时监控和控制家电。另一方面,在设计中,还去掉了CLOSED状态,让它一开始就处于LISTEN状态,来监听客户端的连接请求,避免了主动或被动打开的操作,对此嵌入式场合,更为高效。
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