基于某zigbee地智能監(jiān)控系統(tǒng)地設(shè)計

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1、實用標(biāo)準(zhǔn)文案基于ZigBee的智能監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計摘要：本系統(tǒng)是一種基于ZigBee智能監(jiān)控系統(tǒng)，采用CC2530芯片及各種傳感器在ZStack協(xié)議的基礎(chǔ)上構(gòu)建ZigBee局域網(wǎng)。文中給出系統(tǒng)硬件原理及上位機(jī)軟件實現(xiàn)方法。實際測試表明，該系統(tǒng)可靠、方便擴(kuò)展。關(guān)鍵詞：ZigBee、無線傳感網(wǎng)、CC25301系統(tǒng)的構(gòu)建ZigBee技術(shù)作為一個新出現(xiàn)的無線個人區(qū)域網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，以其協(xié)議簡單、成本小、功耗低、組網(wǎng)容易等特點，在家用系統(tǒng)控制、樓宇自動化、工業(yè)監(jiān)控領(lǐng)域具有廣闊的市場空間。本系統(tǒng)利用ZigBee組網(wǎng)中常見的星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，實現(xiàn)一種實時信息采集系統(tǒng)。系統(tǒng)工作原理如下：含有不同傳感器的終端

2、節(jié)點周期性采集環(huán)境數(shù)據(jù)，通過無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到協(xié)調(diào)器，協(xié)調(diào)器將接收的信息進(jìn)行處理，結(jié)合上位機(jī)將采集到的信息實時顯示，或者與GSM模塊通信，以短信形式發(fā)送至手機(jī)。圖1系統(tǒng)整體框圖2硬件設(shè)計CC2530芯片在具備集成度高、功耗低、功能強(qiáng)等基礎(chǔ)上更兼具與Zigbee/802.15.4全兼容的硬件層、物理層，并在單個芯片上整合了ZigBee射頻前端、射頻收發(fā)器、內(nèi)存及微控制器，因此以CC2530為核心的硬件電路并不需要太多的外圍元件就可以完成硬件電路的設(shè)計。2.1終端節(jié)點硬件設(shè)計終端節(jié)點由以下3種檢測電路組成，通過接收信息可以及時了解室內(nèi)的光照強(qiáng)度及溫濕度情況，并在檢測到火災(zāi)隱患時發(fā)出警報。（1

3、）光照檢測電路：通過檢測光敏電阻輸出信號的變化，判斷環(huán)境亮度。校準(zhǔn)方法：連接好硬件電路，通過調(diào)節(jié)滑動變阻器R1來調(diào)節(jié)光敏電阻的靈敏度，使環(huán)境在低于所需亮度時發(fā)出警報。硬件電路如圖2所示。圖2光敏傳感器電路圖圖3溫濕度傳感器DHT11電路圖圖4煙霧傳感器電路圖精彩文檔實用標(biāo)準(zhǔn)文案(2)溫濕度傳感器檢測電路：DHT11數(shù)字溫濕度傳感器具有簡單的單線制串行接口。硬件電路如圖3所示。(3)煙霧傳感器檢測電路：可檢測液化氣、煙霧等。硬件電路如圖4所示。校準(zhǔn)方法：連接好電路后，將傳感器置于純凈空氣中，預(yù)熱2分鐘，通過調(diào)節(jié)滑動變阻器R4來調(diào)節(jié)煙霧傳感器的靈敏度，使4-6腳電壓U值大小在0.3-1V

4、之間。經(jīng)實驗測得校準(zhǔn)后R4約為2.5KΩ。2.2協(xié)調(diào)器接口硬件設(shè)計由于目前電腦上最常用的接口是USB接口，因此將CC2530的TX和RX分別與芯片PL2303的RXD和TXD相連接，擴(kuò)展相應(yīng)外設(shè)電路，并加載USB轉(zhuǎn)串口驅(qū)動，就能實現(xiàn)USB轉(zhuǎn)串口功能。3軟件設(shè)計終端節(jié)點及協(xié)調(diào)器工作流程如下：首先協(xié)調(diào)器初始化網(wǎng)絡(luò)，確定其16位網(wǎng)絡(luò)地址、PANID、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋮?shù)等。下一步開始判斷是否允許終端節(jié)點加入該網(wǎng)絡(luò)，若同意則分配一個網(wǎng)絡(luò)地址給終端節(jié)點，至此組網(wǎng)完成。使用ZStack協(xié)議中提供的SampleApp例程文件即可實現(xiàn)以上功能。終端節(jié)點加入網(wǎng)絡(luò)后，開始循環(huán)采集環(huán)境信息并通過無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至協(xié)調(diào)

5、器進(jìn)一步處理。3.1終端節(jié)點E1軟件編程以下詳細(xì)介紹讀取DHT11數(shù)據(jù)的步驟：（1）DHT11在越過1s不穩(wěn)定狀態(tài)后，DATA引腳就保持高電平，開始檢測外部信號。令微處理器的I/O輸出不低于18ms的低電平，設(shè)置引腳的I/O為輸入狀態(tài)。等待DHT11做出應(yīng)答。（2）DATA引腳檢測到外部低電平信號結(jié)束時，就先后輸出80us的低、高電平分別作為應(yīng)答信號和通知外設(shè)接收數(shù)據(jù)，微處理器檢測到I/O有低電平后，等待80us的高電平后開始數(shù)據(jù)接收。（3）由DHT11的DATA引腳輸出40位數(shù)據(jù)，微處理器根據(jù)I/O電平的變化接收40位數(shù)據(jù)，之后繼續(xù)輸出低電平，50us后轉(zhuǎn)為輸入狀態(tài)，返回到步驟（1

6、）。位數(shù)據(jù)“0”的格式為：50us的低電平和26-28us的高電平；位數(shù)據(jù)“1”的格式為：50us的低電平加70us的高電平。。如：接收到40位數(shù)據(jù)為：0011101000000000000101000000000001001110濕度高8位濕度低8位溫度高8位溫度低8位校驗位驗證00111010+00000000+00010100+00000000=01001110與校驗位數(shù)值一致因此判斷接收到的數(shù)據(jù)正確，因此濕度：00110101=3AH=58%RH；溫度：00010100=17H=23℃。3.2MQ-2煙霧傳感器與光敏傳感器終端節(jié)點E2、E3軟件編程本系統(tǒng)只將這2種傳感器作為觸

7、發(fā)裝置，通過硬件調(diào)節(jié)其靈敏度，當(dāng)煙霧氣體或亮度達(dá)到某個臨界值就發(fā)出警報并作出相應(yīng)處理。端口掃描程序參考如下：UcharScan(void){if(IO==0){Delayms(10);if(IO==0){return1;//環(huán)境正常}}精彩文檔實用標(biāo)準(zhǔn)文案return0;}//環(huán)境過暗或發(fā)現(xiàn)煙霧，需要發(fā)出警報3.3協(xié)調(diào)器軟件編程協(xié)調(diào)器功能是綜合處理各終端節(jié)點發(fā)出的信息，利用SampleApp例程文件即能實現(xiàn)基本功能，如調(diào)用信息處理函數(shù)SamplApp_Me