家庭安全遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)

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1、為了確保“教學(xué)點(diǎn)數(shù)字教育資源全覆蓋”項(xiàng)目設(shè)備正常使用，我校做到安裝、教師培訓(xùn)同步進(jìn)行。設(shè)備安裝到位后，中心校組織各學(xué)點(diǎn)管理人員統(tǒng)一到縣教師進(jìn)修學(xué)校進(jìn)行培訓(xùn)，熟悉系統(tǒng)的使用和維護(hù)。家庭安全遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)　　摘要：本文設(shè)計了一種基于ZigBee無線傳輸技術(shù)的家庭安全監(jiān)控系統(tǒng)，將傳感器監(jiān)測到的信號經(jīng)過接收模塊傳輸?shù)郊彝ゾW(wǎng)關(guān)，通過驅(qū)動設(shè)備實(shí)現(xiàn)聲光報警。家庭網(wǎng)關(guān)與家中的路由器相連，通過Internet網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)綇V域網(wǎng)中，用戶通過手機(jī)等終端設(shè)備接收來自家庭的報警信號，實(shí)現(xiàn)對家庭安全的遠(yuǎn)程監(jiān)控?！　￡P(guān)鍵詞：ZigBee技術(shù)；傳

2、感器；家庭網(wǎng)關(guān)；遠(yuǎn)程監(jiān)控　　中圖分類號：TP277文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1007--0179-02　　隨著人民生活水平不斷提高，家中的家用電器和貴重設(shè)備也越來越多，家庭的安全隱患也逐漸增多，人們的安全意識也在不斷的提高，家庭財產(chǎn)的安全保護(hù)就顯得尤為重要，家庭安全遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)也就應(yīng)運(yùn)而生。　　1系統(tǒng)設(shè)計框圖　　系統(tǒng)由傳感器節(jié)點(diǎn)，網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)以及家庭路由器等組成，系統(tǒng)設(shè)計框圖如圖1所示。節(jié)點(diǎn)由CC2530芯片及人體傳感器、煙霧傳感器等組成，通過無線與網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)相連，網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)與驅(qū)動電路相連實(shí)現(xiàn)聲光報警、液晶顯示和鍵盤控制等，同時與家

3、庭路由器相連，將報警控制信號通過Internet網(wǎng)傳輸出去，用戶通過手機(jī)、Pad等終端設(shè)備進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控[1]?！　?系統(tǒng)的硬件設(shè)計為了充分發(fā)揮“教學(xué)點(diǎn)數(shù)字教育資源全覆蓋”項(xiàng)目設(shè)備的作用，我們不僅把資源運(yùn)用于課堂教學(xué)，還利用系統(tǒng)的特色欄目開展課外活動，對學(xué)生進(jìn)行安全教育、健康教育、反邪教教育等豐富學(xué)生的課余文化生活。為了確?！敖虒W(xué)點(diǎn)數(shù)字教育資源全覆蓋”項(xiàng)目設(shè)備正常使用，我校做到安裝、教師培訓(xùn)同步進(jìn)行。設(shè)備安裝到位后，中心校組織各學(xué)點(diǎn)管理人員統(tǒng)一到縣教師進(jìn)修學(xué)校進(jìn)行培訓(xùn)，熟悉系統(tǒng)的使用和維護(hù)。　　CC2530微處理器基本電路　

4、　CC2530是一款由TI公司生產(chǎn)的全面兼容8051內(nèi)核的單片機(jī)，基本電路包括電源電路、晶振電路、射頻發(fā)射與接收電路和輸入輸出接口電路等。CC2530同時支持IEEE協(xié)議，它可以建立強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，并且成本非常低，具有極高的接收靈敏度和抗干擾性能[2]。特別是它具有豐富的接口，這些接口分為三組，分別為P0、P1和P2組，P1組共有8個引腳從P0_0到p0_7，P1組也有8個引腳從P1_0到P1_7，P2組共有5個引腳從P2_0到P2_4，非常?m合家庭監(jiān)控安防系統(tǒng)的控制與管理，基本電路如圖2所示。　　人體紅外傳感器電路　　

5、在本設(shè)計中采用HC-SR501紅外傳感器，該傳感器具有靈敏度高、可靠性強(qiáng)、超低功耗、工作電壓范圍寬等特點(diǎn)，當(dāng)人體進(jìn)入檢測范圍時輸出高電平，當(dāng)人體離開時則自動延時關(guān)閉高電平，輸出低電平，工作電路如圖3所示?！　∮泻怏w傳感器電路為了充分發(fā)揮“教學(xué)點(diǎn)數(shù)字教育資源全覆蓋”項(xiàng)目設(shè)備的作用，我們不僅把資源運(yùn)用于課堂教學(xué)，還利用系統(tǒng)的特色欄目開展課外活動，對學(xué)生進(jìn)行安全教育、健康教育、反邪教教育等豐富學(xué)生的課余文化生活。為了確?！敖虒W(xué)點(diǎn)數(shù)字教育資源全覆蓋”項(xiàng)目設(shè)備正常使用，我校做到安裝、教師培訓(xùn)同步進(jìn)行。設(shè)備安裝到位后，中心校組織各學(xué)

6、點(diǎn)管理人員統(tǒng)一到縣教師進(jìn)修學(xué)校進(jìn)行培訓(xùn)，熟悉系統(tǒng)的使用和維護(hù)?！　Q-2傳感器可用于家庭等場所氣體泄漏的監(jiān)測裝置，常用于液化氣、苯、烷、酒精、氫氣、煙霧等的探測，是一種多氣體檢測傳感器。它具有靈敏度高、穩(wěn)定性好、壽命長、響應(yīng)快等特點(diǎn)，屬于二氧化錫半導(dǎo)體氣敏材料，煙霧的濃度越大，導(dǎo)電率越大，輸出電阻越低，則輸出的模擬信號就越大，利用這一點(diǎn)可以檢查煙霧的存在，當(dāng)煙霧濃度大于設(shè)定濃度時輸出低電平，工作電路如圖4所示?！　?系統(tǒng)的軟件設(shè)計　　利用ZigBee協(xié)議組建無線網(wǎng)絡(luò)　　ZigBee定義了短距離、低數(shù)據(jù)傳輸速率無線通信所需

7、要的一系列通信協(xié)議，所使用的工作頻段為868MHz、915Mz和，最大傳輸速率為250kbps，它具有高可靠性、低成本、低功耗、高安全性等特點(diǎn)，完全能滿足家庭安全監(jiān)控系統(tǒng)的需要[3]。無線網(wǎng)絡(luò)可以包含終端節(jié)點(diǎn)、協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)和路由器節(jié)點(diǎn)等，終端節(jié)點(diǎn)連接傳感器，負(fù)責(zé)采集來自人體紅外傳感器、煙霧傳感器等的信息，協(xié)調(diào)器負(fù)責(zé)組建無線局域網(wǎng)絡(luò)，路由器負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的傳輸與轉(zhuǎn)發(fā)，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淙鐖D5所示?！　AR軟件開發(fā)環(huán)境　　利用IAREmbeddedWorkbench開發(fā)環(huán)境建立工程，實(shí)現(xiàn)終端節(jié)點(diǎn)與協(xié)調(diào)器、協(xié)調(diào)器與路由器之間的無線通信，從而實(shí)現(xiàn)

8、對家庭安全的監(jiān)測與控制管理，流程圖如圖6所示[4]。　　4結(jié)語　　本文利用ZigBee無線傳輸協(xié)議，采用了TI公司的CC2530芯片，組建了家庭安全遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了通過手機(jī)等終端設(shè)備對家庭安全的遠(yuǎn)程監(jiān)控。經(jīng)檢驗(yàn)，該系統(tǒng)工作性能穩(wěn)定，達(dá)到了預(yù)期的目的。如果增加傳感器的類型，本系統(tǒng)的實(shí)用性和性能將會進(jìn)一