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基于微信的智能家居控制系统的设计与实现
目 录
1 绪论6
1.1 课题研究的背景6
1.2 智能家居系统的研究现状和发展前景6
1.3 课题研究的意义7
1.4 设计的研究内容8
2 相关理论和技术介绍8
2.1 微信小程序8
2.2 腾讯云服务器10
2.3 Websocket传输协议11
2.4 嵌入式Linux系统12
2.5 ZigBee技术12
2.6 相关传感器14
3 总体设计方案16
3.1 系统方案选取16
3.2 系统设计环境选取18
4 系统硬件设计20
4.1 硬件方案内容20
4.2 芯片选型20
4.3 网关模块部分设计22
4.4 ZigBee终端模块部分设计24
5 系统软件设计27
5.1 微信小程序客户端程序设计27
5.2 云服务器的搭建、配置和程序设计32
5.3 Linux程序设计39
5.4 ZigBee模块程序设计41
6 系统调试与测试43
7 设计总结与展望44
7.1设计总结44
7.2设计展望45
本课题的主要研究内容是设计出一种基于微信小程序的低成本、可靠性高、实用性强的智能家居系统，在分析和对比传统智能家居的缺点和发展现状的基础后，综合扩展性、灵活性等因素，本系统的整体方案分为四部分：
（1）微信小程序客户端：用户可以通过该客户端实时查看自己家中的温度、湿度等数据，并可以下发各项命令用于控制各终端设备，通过Websocket与云服务器端进行连接。
（2）云服务器端：该部分充当整个系统的桥梁纽带作用，服务器端采用MySql用于存储用户信息、设备数据等，采用Radis对相关数据进行缓存，采用Nginx反向代理服务器用于接受客户端和网关设备的连接请求，处理并返回相关请求的数据。
（3）智能家居网关：该部分主要包括基于Linux的嵌入式系统的ARM处理器和ZigBee协调器，两者通过串口进行数据传输，协调器通过ZigBee协议与其他终端设备进行数据传输，由此可将终端设备的数据传至云服务器的数据库中，并将用户的指令下发至终端节点。
（4）智能设备终端：该部分主要由传感器和ZigBee通信模块组成，是整个系统的数据来源，也是智能家居中最重要的、与用户体验最接近的一部分。
将以上四部分组成一个较为完整的嵌入式智能家居系统。
