【正文】 口初始化后協(xié)調(diào)器就可以與上位機(jī)進(jìn)行通信。 if defined (ZTOOL_P1) || defined (ZTOOL_P2) = MT_UartProcessZToolData。接著協(xié)調(diào)器通過無線電的形式把命令再一次發(fā)送出去，發(fā)送內(nèi)容中不再包含串口命令中的“幀頭”、“幀尾”和“目的地址”，只剩下了核心部分 ——命令。 協(xié)調(diào)器軟件設(shè)計(jì) 作為創(chuàng)建網(wǎng)絡(luò)在智能家居控制系統(tǒng)中，協(xié)調(diào)器是唯一的，它是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的建立者和維護(hù)者。 HOT 端口與220V 電路的火線相連，而 GROUND 端口則與另一根地線相連，用光電耦合器MOC3021 作為晶閘管的驅(qū)動(dòng)器，當(dāng) 1 引腳為低電平時(shí)， MOC3021 內(nèi)部雙向晶閘管導(dǎo)通，觸發(fā)外部晶閘管導(dǎo)通，然后整個(gè)電路導(dǎo)通，燈點(diǎn)亮；當(dāng) 1 引腳為高電平時(shí)，MOC3021 內(nèi)部雙向晶閘管斷開，從而觸發(fā)外部晶閘管也斷開，電路斷開，燈熄滅。因此本系統(tǒng)采用了兩種供電方案：一種是采用開關(guān)電源供電（開關(guān)電源與市電電網(wǎng)相連），另一種是采用干電池組（兩節(jié) AA 電池）供電。 SN65C3243 支持 ~ 電壓供電，休眠電流僅為 1，而且?guī)ъo電保護(hù) [13]。 圖 32 CC2530 核心功能模塊原理圖 串口通信接口 CC2530 有兩個(gè) USART（串行同步 /異步通信端口）接口，可以獨(dú)立地工作在UART(通用異步收發(fā)器 )模式或者 SPI(串行外設(shè)接口 )模式。只要極少數(shù)的外圍元器件就能完成一個(gè)典型的應(yīng)用設(shè)計(jì)，由此降低了整個(gè)無線網(wǎng)絡(luò)的成本。可控硅一旦導(dǎo)通，控制極便失去其控制作用。當(dāng)器件的陽極上加正電位時(shí) (若控制極不接任何電壓 )，在一定的電壓范圍內(nèi)，器件仍處于阻抗很高的關(guān)閉狀態(tài)。具有體積小、結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單、功能強(qiáng)等特點(diǎn)，是比較常用的半導(dǎo)體器件之一 [8]。擁有龐大的快閃記憶體多達(dá) 256 個(gè)字節(jié)， CC2530 是理想的 ZigBee專業(yè)應(yīng)用芯片。它包括了 ZigBee 協(xié)議棧中所有應(yīng)用的通用函數(shù)。如果要廣播一個(gè)消息至所有應(yīng)用對(duì)象，那么它的端點(diǎn)地址必須設(shè)置為 255。在一個(gè)設(shè)備中最多可以嵌入多達(dá) 240 個(gè)應(yīng)用對(duì)象。跟低層協(xié)議相似，應(yīng)用支持子層支持兩種服務(wù)：數(shù)據(jù)和管理。 上 層 實(shí) 體N L M EM A C 層 實(shí) 體N L M E S A PN L D E S A PM C P S A P M L M E S A PN L D EN E K I B 圖 26 網(wǎng)絡(luò)層結(jié)構(gòu) 在設(shè)備啟動(dòng)時(shí)，網(wǎng)絡(luò)層會(huì)針對(duì)不同的設(shè)備類型初始化設(shè)備：如果是協(xié)調(diào)器，則應(yīng)該具備初始化并建立一個(gè)新的網(wǎng)絡(luò)的能力，包括支持其他設(shè)備的加入、離開，以及為其他設(shè)備分配地址等功能；如果是路由器應(yīng)具備發(fā)現(xiàn)、報(bào)告和記錄相鄰設(shè)備信息的能力；如果是終端設(shè)備則應(yīng)具備最基本的數(shù)據(jù)接收和發(fā)送功能。 上 層 實(shí) 體M A C 通 用 部 分 子 層M A C 管 理 層 實(shí) 體（ M L M E ）M A C P I B物 理 層M L M E S A PM C P S S A PP D S A P P L M E S A P 圖 25 MAC 層結(jié)構(gòu)模型 網(wǎng)絡(luò)層 NWK 由 ZigBee 協(xié)議棧架構(gòu)可知，網(wǎng)絡(luò)層是 ZigBee 聯(lián)盟定義的協(xié)議層。 MAC 層幀包括幀頭、凈荷和幀校驗(yàn)序列（ FCS），具體結(jié)構(gòu)如下表 ： 表 21 MAC 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 2（字節(jié)） 1 0/2 0/2/8 0/2 0/2/8 0/5/6/10/14 可變 2 10 幀控制 序列號(hào) 目的PAN標(biāo)識(shí)符 目的地址 源 PAN標(biāo)識(shí)符 源地址 安裝認(rèn)證頭 凈荷 幀校驗(yàn) 地址域 MAC 幀頭 MAC負(fù)載 MAC幀尾 MAC 提供了兩種服務(wù)： MAC 層數(shù)據(jù)服務(wù)和 MAC 層管理服務(wù)。在通信中，如果使用擴(kuò)展地址可以唯一區(qū)分不同的設(shè)備，但相對(duì)最大凈荷只有 127 字節(jié)的物理層幀來說開銷比較大。 網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)設(shè)備都必須有一個(gè)地址，在 MAC 層 MAC 地址是通信設(shè) 備的標(biāo)識(shí)。 ZigBee 協(xié)議棧采用一問一答的形式來實(shí)現(xiàn)物理幀的空間傳送。物理層通過某一物理信道提供物理層協(xié)議數(shù)據(jù)包（ PHY Protocol Data Unit ， PPDU）的收發(fā)數(shù)據(jù)服務(wù)；物理層管理實(shí)體通過 PLMESAP（物理層管理實(shí)體服務(wù)接入點(diǎn)）向上層提供管理服務(wù)。 物理層 PHY 物理層處于 ZigBee 協(xié)議棧的最底層，由 IEEE 規(guī)范定義。在層與層之間都有服務(wù)接入點(diǎn)（ SAP）。可以把上層協(xié)議看成下層協(xié)議的上司，下層協(xié)議在上層協(xié)議的命令下展開工作。 MAC 層采用了完全確認(rèn)的數(shù)據(jù)傳輸模式，每個(gè)發(fā)送的數(shù)據(jù)包都必須等待接收方的確認(rèn)信息。 8 (3) 時(shí)延短 : 通信時(shí)延和從 休眠狀態(tài) 激活的時(shí)延都非常短，典型的搜索設(shè)備時(shí)延30ms,休眠激活的時(shí)延是 15ms, 活動(dòng)設(shè)備信道接入的時(shí)延為 15ms。 ZigBee 特點(diǎn) (1) 低功耗 : 由于 ZigBee 的 傳輸速率 低 ,發(fā)射功率僅為 1mW,而且采用了休眠模式，功耗低 ,因此 ZigBee 設(shè)備非常省電。ZigBee 數(shù)傳模塊類似于移動(dòng)網(wǎng)絡(luò) 基站 。 ZigBee 無線網(wǎng)絡(luò) 蜜蜂在發(fā)現(xiàn)花叢后會(huì)通過一種特殊的肢體語言來告知同伴新發(fā)現(xiàn)的食物源位置等信息，這種肢體語言就是 ZigZag 行舞蹈，是蜜蜂之間一種簡(jiǎn)單傳達(dá)信息的方式。 (2)上位機(jī)的功能：此軟件實(shí)時(shí)監(jiān)視電燈的工作狀況，并且可以控制電燈的亮滅。 通常上位機(jī)和下位機(jī)通訊可以采用不同的通訊協(xié)議可以有 RS232 的串口通訊或者采用 RS485 串行通訊當(dāng)用計(jì)算機(jī)和 PLC 通訊的時(shí)候不但可以采用傳統(tǒng)的 D 形式的串行通訊還可以采用更適合工業(yè)控制的雙線的 PROFIBUSDP 通訊采用封裝好的程 7 序開發(fā)工具就可以實(shí)現(xiàn) PLC 和上位機(jī)的通訊，當(dāng)然可以自己編寫驅(qū)動(dòng)類的接口協(xié)議控制上位機(jī)和下位機(jī)的通訊。下位機(jī)是直接控制設(shè)備獲取設(shè)備狀況的計(jì)算機(jī)，一般是 PLC/單片機(jī)之類的。 z i g b e e協(xié) 調(diào) 器串口Z i g b e e 終端 節(jié) 點(diǎn)8 0 2 . 1 5 . 4控制燈 1Z i g b e e 終端 節(jié) 點(diǎn)控制燈 N上 位 機(jī)... 圖 21 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) 整個(gè)設(shè)計(jì)分為三個(gè)部分：上位機(jī)控制端 [6]， ZigBee 無線網(wǎng)絡(luò)和終端電路控制。 6 第 2 章 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) 智能家居控制系統(tǒng) (smarthome control systems,簡(jiǎn)稱 SCS)，是以住宅為平臺(tái)，家居電器及家電設(shè)備為主要控制對(duì)象，利用綜合布線技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、安全防范技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、音視頻技術(shù)將家居生活有關(guān)的設(shè)施進(jìn)行高效集成，構(gòu)建高效的住宅設(shè)施與家庭日程事務(wù)的控制管理系統(tǒng)，提升家居智能、安全、便利、舒適，并實(shí)現(xiàn)環(huán)保節(jié)能的綜合 智能家居網(wǎng) 絡(luò)控制系統(tǒng)平臺(tái) 。 上位機(jī)的設(shè)計(jì) 對(duì)于計(jì)算機(jī)專業(yè)人員可以通過輸入命令控制電燈，如何才能讓操作變得簡(jiǎn)單并適合普通人群使用？本設(shè)計(jì)采用 VB 語言在 環(huán)境下設(shè)計(jì)上位機(jī)，上位機(jī)則是可以讓人們通過熟悉的圖像界面對(duì)家用電器的運(yùn)行情況有真實(shí)的了解，并且通過簡(jiǎn)單的按鍵操作進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，適合廣大人群的需求。系統(tǒng)軟件開發(fā)應(yīng)具備以下功能： (1)系統(tǒng)能保證實(shí)時(shí)的對(duì)家庭電器工作情況進(jìn)行采集和反饋。 (2)硬件芯片要選擇體積比較小，并方便移動(dòng)，能較好的與家用電器進(jìn)行連接。 隨著科技的不斷進(jìn)步，智能家居系統(tǒng)的出現(xiàn)悄悄的改變著人們的生活方式，智能家居系統(tǒng)為人們提供一個(gè)舒適、安全、方便和高效的生活環(huán)境。正因?yàn)槿?此，國內(nèi)優(yōu)秀的智能家居生產(chǎn)企業(yè)愈來愈重視對(duì)行業(yè)市場(chǎng)的研究，特別是對(duì)企業(yè)發(fā)展環(huán)境和客戶需 4 求趨勢(shì)變化的深入研究，一大批國內(nèi)優(yōu)秀的智能家居品牌迅速崛起，逐漸成為智能家居產(chǎn)業(yè)中的翹楚 ! 智能家居至今在中國已經(jīng)歷了近 12 年的發(fā)展，從人們初最初的夢(mèng)想，到今天真實(shí)的走進(jìn)我們的生活，經(jīng)歷了一個(gè)艱難的過程。自動(dòng)控制技術(shù)是智能家居系統(tǒng)中 必不可少的技術(shù)，廣泛應(yīng)用在智能家居控制中心、家居設(shè)備自動(dòng)控制模塊中，對(duì)于家庭能源的科學(xué)管理、家庭設(shè)備的日程管理都有十分重要的作用。與普通家居相比，智能家居不僅具有傳統(tǒng)的居住功能，兼?zhèn)浣ㄖ?網(wǎng)絡(luò)通信 、信息家電、設(shè)備自動(dòng)化，集系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)、服務(wù)、管理為一體的高效、舒適、安全、便利、環(huán)保的居住環(huán)境，提供全方位的信息交互功能，幫助家庭與外部保持信息交流暢通，優(yōu)化人們的生活方式，幫助人們有效安排時(shí)間，增強(qiáng)家居生活的 安全性 ，甚至為各種能源費(fèi)用節(jié)約資金。 20xx 年 2 月 17 日，中國政府網(wǎng)公布《國務(wù)院關(guān)于推進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)有序健康發(fā)展的指導(dǎo)意見》中提到到 20xx 年的近期發(fā)展目標(biāo)：“在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、節(jié)能環(huán)保、商貿(mào)流通、交通能源、公共安全、社會(huì)事業(yè)、城市管理、安全生產(chǎn)、國防建設(shè)等 領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)物聯(lián)網(wǎng) 3 試點(diǎn)示范應(yīng)用，突出一批核心技術(shù)，初步形成物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)體系。在 20xx年國際電信聯(lián)盟（ ITU）發(fā)布的同名報(bào)告中，物聯(lián)網(wǎng)的定義和范圍已經(jīng)發(fā)生了變化，覆蓋范圍有了較大的拓展，不再只是指基于 RFID 技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)。可以肯定的是未來中國的智能家居行業(yè)必將高速發(fā)展，大約有一半的人家講享受到智能化的生活，人們的生活質(zhì)量將會(huì)進(jìn)一步提高 [3]。 (3) 操作復(fù)雜。 總的說來，目前智能家居處于蓬勃發(fā)展期，多樣化的產(chǎn)品滿足了人們的大部分需 2 求，提高了人們的生活品質(zhì)，但是還存在一些 不足，羅列如下： (1) 缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。九十年代后期智能家居的概念開始在國內(nèi)出現(xiàn)，并逐漸被人們所接受?；裟犴f爾的智能家居產(chǎn)品比較齊全，它以智能家居中央控制系統(tǒng)為核心，結(jié)合智能燈光系統(tǒng)、空調(diào)與地暖控制系統(tǒng)、安全防盜報(bào)警系統(tǒng)等為用戶提供一個(gè)安全、舒適、便捷的家居環(huán)境。第一幢擁有智能家居系統(tǒng)的建筑誕生于美國，它利用計(jì)算機(jī)技術(shù)、綜合布線技術(shù)將整幢樓的照明、空調(diào)、電梯等設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一的監(jiān)控和管理。 本系統(tǒng)基本實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程控制家用電器工作狀態(tài)，并提供了人性化界面操作，具有較強(qiáng)的實(shí)用性和可靠性。 本科畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文） 智能燈光控制系統(tǒng) 學(xué)院名稱 專業(yè)名稱 學(xué)生姓名 學(xué)號(hào) 指導(dǎo)教師 西南科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 I 智能燈光控制系統(tǒng) 摘要： 近年來，物聯(lián)網(wǎng)成為全球關(guān)注的熱點(diǎn)領(lǐng)域，作為物聯(lián)網(wǎng)中的一種重要應(yīng)用，智能家居的概念也逐步被大家接受，智能家居涉及的內(nèi)容包括家庭安防、家電控制、開關(guān)照明控制、信息服務(wù)等，其中開關(guān)照明控制系統(tǒng)主要是通過遠(yuǎn)程遙控的方式對(duì)設(shè)備進(jìn)行開關(guān)控制。本系統(tǒng)通過串口將上位機(jī)與ZigBee 網(wǎng)絡(luò)中的協(xié)調(diào)器連接起來，上位機(jī)采集用戶操作信息，并通過串口將數(shù)據(jù)發(fā)送到協(xié)調(diào)器，協(xié)調(diào)器收到數(shù)據(jù)后通過無線發(fā)送方式將數(shù)據(jù)發(fā)送到終端節(jié)點(diǎn)，并根據(jù)數(shù)據(jù)控制電燈電路。 ZigBee 西南科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 II Intelligent Lighting Control System Abstract: In recent years, the Inter of things bees a hotspot in the field of global concern, as an important application of the Inter of things in the concept of intelligent home furnishing, also gradually accepted, intelligent home furnishing includes home security, home appliance control, lighting control switch, information services, [1], lighting control system which is mainly on the switching equipment switch is controlled by the remote control mode. The system construction of the intelligent home furnishing control system platform based on Inter of things technology, and intelligent home furnishing this system platform above machine in the family of electric control experiment. The design using VB, server (PC), ZigBee RF munication protocol, a controlled silicon control circuit technology, the realization of the above machine as the control terminal, ZigBee wireless work as the transmission bridge, using CC2530 board as the home control cente