【正文】 ，他們的研發(fā)實力都很強，好多公司均已在 2020 年正式推出自己的 ZigBee 芯片，競爭較大，近年來應用于主機端的芯片成本將會 比藍牙等模塊更具價格上的優(yōu)勢；另外，因為 ZigBee 技術(shù)的速率要求低，協(xié)議內(nèi)容簡單，從而節(jié)省了開發(fā)的成本，目前 常州 市場 CC2XX0 等芯片的零售價格在 20~30元之間不等。 江蘇理工學院畢業(yè)設計說明書（論文） 第 8 頁 共 35 頁 ZigBee 技術(shù)的特點 ZigBee 網(wǎng)絡采用的是無線自組織網(wǎng)絡技術(shù)，與蜜蜂的通信類似，網(wǎng)絡中的各個節(jié)點間 通信以一跳或多跳的形式自動建立網(wǎng)絡。但相比之下 ZigBee 協(xié)議比藍牙更簡單、速率更慢、功率及費用也更低。截至目前，該聯(lián)盟大約已有約 27 家成員企業(yè) ，所有這些公司都參加了負責開發(fā) ZigBee協(xié)議物理層（ PHY）和媒體控制層（ MAC）技術(shù)標準的 IEEE 工作組。受蜜蜂的這種特殊的通信方式的啟發(fā)， ZigBee 技術(shù)的研究也主要是在低速率、低功耗通信領域進行應用，亦可以低成本地嵌入 各種設備中組成龐大的網(wǎng)絡。 Qt 的這些特點使它非常適合于真正的構(gòu)件編程，同江蘇理工學院畢業(yè)設計說明書（論文） 第 6 頁 共 35 頁 時使各個組件之間的協(xié)同工作變得十分簡單，并且 Qt 是直接基于 Xlib 的，不依賴 Motif工具包，所以它的執(zhí)行效率比一般的基于平臺的代碼的執(zhí)行效率要高。 江蘇理工學院畢業(yè)設計說明書（論文） 第 5 頁 共 35 頁 圖 11 IAR 軟件界面 上位機軟件開發(fā)環(huán)境介紹 Qt 是一個跨平臺的 C++圖形用戶界面庫，有挪威 TrollTech 公司開發(fā)，目前包括Qt/X1基于 Framebuffer 的 Qt/Embedded、快速開發(fā)工具 Qt Designer 以及國際化工具Qt Linguist 等。 ? 版本控制和擴展工具支持良好。 ? 瓶頸性能分析。 IAR Embedded Workbench 集成的編譯器主要產(chǎn)品特征： ? 完全兼容標準 C 語言。除了 EW MCS51 標準版外， IAR 公司還專門為 ARM、 MP430等微處理器開發(fā)出專門的版本，方便了不同客戶的需求。 EW 包括：嵌入式 C/C++優(yōu)化編譯器，編輯器，連接定位器，匯編器，庫管理員，CSPY 調(diào)試器中和項目管理器。在協(xié)調(diào)器節(jié)點中，本文實現(xiàn)了電源、串口通信、 PCB 天線等主要電路的設計；而在傳感器節(jié)點中，由于其與協(xié)調(diào)器類似 ，故僅針對不同的環(huán)境信息，設計出了不同的傳感模塊； (3)本論文還設計了串口調(diào)試操作界面，可以方便用戶的調(diào)試和使用，由此用戶就可以實時的了解到家庭中個中環(huán)境信息的參數(shù)。這就要求有各種有害氣體監(jiān)測功能的家居環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)介入，為我們營造一個安全健康的家居環(huán)境。 (2) 多點監(jiān)測 需要對同一環(huán)境參數(shù)在不同地點和不同時間分別進行測量，這是因為環(huán)境中各種環(huán)境信息不同的時間和空間上分布不具有均勻性，由此實現(xiàn)監(jiān)測的全面性和高精度性，甚至有時需 要對同一環(huán)境參數(shù)在多點進行測量。減少了在某些場所有線網(wǎng)絡布線以及工人人工采集數(shù)據(jù)的不便，同時可以方便的于各種傳感器搭配用于不同 的場合 [6]。隨著國民經(jīng)濟發(fā)展，企業(yè)及機構(gòu)的管理規(guī)模不斷擴大，其需要管理與控制的對象更趨多樣性，甚至具有流動性，分布的范圍也涉及到不同的地域。 江蘇理工學院畢業(yè)設計說明書（論文） 第 2 頁 共 35 頁 第 1 章 緒論 本文的研究背景 隨著計算機軟硬件技術(shù)、網(wǎng)絡技術(shù)和工業(yè)綜合自動化系統(tǒng)整合水平的不斷發(fā)展，對監(jiān)控數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶崟r性、數(shù)據(jù)接口的開放性以及數(shù)據(jù)鏈接的安全性的要求越來越高，有線控制網(wǎng)絡的局限性也越來越突出，無線的優(yōu)勢也越來越明顯。智能家居系統(tǒng)中一個非常重要的部分就是本文所研究的環(huán)境監(jiān)測子系統(tǒng)。隨著工業(yè)革命和信息技術(shù)革命的成功，進入 21 世紀后，人類的各種技術(shù)包括通信技術(shù)、計算機網(wǎng)絡、控制理論、互聯(lián)網(wǎng)等都有了很大的發(fā)展，另外，經(jīng)濟的發(fā)展也使我們都希望居住在一個舒適的家 居環(huán)境中，只有這樣我們的生活才會更好，身體才會健康。智能家居 江蘇理工學院畢業(yè)設計說明書（論文） II Design and Realization of Household Environment Monitoring System Based on ZigBee Technology Abstract ： Environment is a necessary condition for survival. With the rapid development and improvement of modern information technology, people have higher requirements for their living environment. They hope they live healthily and fortably. During recent years, especially the quick development of information technology which enables all kinds of wireless munication technology to improve unprecedentedly. So,the thesis utilizes ZigBee technology to exploit and design the wireless home environmental monitoring system. In the system, the sensor node(as well as terminal node) can choose temperature, humidity, brightness etc. Therefore, the wireless work terminal module of the thesis choose the CC2530 chip as the platform for realizing receiving and sending of the information data. The chip has a single chip with 8051 core and has certain memory space. Thus, it can realize its function by adding a little peripheral circuit without extra single chip. The received data processing in the data receiving terminal(that is coordinator node) send to PC for people’s realtime monitoring. The thesis designed the display interface in PC for people’s operation and data monitoring conveniently. The system works reliably which can obtain correct environmental data and realize real time monitoring. Keywords： ZigBee。本系統(tǒng)運行可靠，能正確獲取環(huán)境數(shù)據(jù)，實現(xiàn)實時監(jiān)測。所以本文無線網(wǎng)絡終端模塊選用的 CC2530芯片為平臺，以實現(xiàn)信息數(shù)據(jù)的接收與發(fā)送。江蘇理工學院畢業(yè)設計說明書（論文） I 基于 ZigBee 技術(shù)的家居環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的設計與實現(xiàn) 摘 要： 環(huán)境是人們賴以生存的必要條件，隨著現(xiàn)代化信息技術(shù)的迅猛發(fā)展和提高，人們對自己的生活環(huán)境有了更高的要求，希望自己的生活環(huán)境健康、舒適。該系統(tǒng)中，傳感器節(jié)點（ 即 終端節(jié)點）可以選擇溫度、濕度、亮度等傳感器，并且可以根據(jù)需求添加或減少傳感器節(jié)點。為了讓用戶方便監(jiān)測數(shù)據(jù)，本文在 PC 機上設計了顯示界面，讓人們更加方便操作及監(jiān)測數(shù)據(jù)。環(huán)境監(jiān)測 。 smart home 江蘇理工學院畢業(yè)設計說明書（論文） 目錄 前言 ..................................................................... 1 第 1 章 緒論 ............................................................ 2 本文的研究背景 .................................................. 2 智能家居環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的特點 ...................................... 2 本文主要研究內(nèi)容 ................................................ 3 開發(fā)工具及開發(fā)環(huán)境的介紹 ....................................... 3 系統(tǒng)軟件開發(fā)環(huán)境介紹 .............................................4 上位機軟件開發(fā)環(huán)境介紹 ...........................................5 第 2 章 ZigBee 技術(shù)的概述 ......................................7 ZigBee 技術(shù)的概念 ................................................ 7 ZigBee 技術(shù)的特點 ................................................ 8 ZigBee 網(wǎng)絡設備組成和網(wǎng)絡結(jié)構(gòu) .................................... 8 ZigBee 的協(xié)議分析 ................................................ 9 網(wǎng)絡層（ NWK） .................................................. 10 應用層（ APP） .................................................. 11 本章小結(jié) ....................................................... 12 第 3 章 系統(tǒng)的總體設計 ............................................... 13 系統(tǒng)結(jié)構(gòu) ....................................................... 13 系統(tǒng)功能定義 ................................................... 13 系統(tǒng)設計要求 ................................................... 15 本章小結(jié) ....................................................... 15 江蘇理工學院畢業(yè)設計說明書（論文） 第 4 章 系統(tǒng)的硬件設計 ............................................... 16 ZigBee 硬件選型 ................................................. 16 節(jié)點硬件設計 ................................................... 18 本章小結(jié) ....................................................... 21 第 5 章 系統(tǒng)的軟件設計及實現(xiàn) ........................................ 22 軟件部分總體介紹 ............................................... 22 軟件設計整體流程 ........................................... 22 協(xié) 調(diào)器的自動組網(wǎng)流程 ....................................... 22 協(xié)調(diào)器節(jié)點軟件實現(xiàn) ............................................. 25 傳感器節(jié)點軟件設計 ............................................. 27 本章小結(jié) ....................................................... 28 第 6 章 上位機軟件實現(xiàn)及測試 ........................................ 29 上位機軟件實現(xiàn) ..................