【正文】 接與協(xié)調(diào)器通信，相反如果檢測不到協(xié)調(diào)器的信號(hào)或者信號(hào)強(qiáng)度比路由節(jié)點(diǎn)的弱，則通過路由節(jié)點(diǎn)將數(shù)據(jù)傳送給協(xié)調(diào)器。 硬件抽象層初始化。The third step：執(zhí)行ZDOInitDevice（），ZDO層初始化設(shè)備。The eighth step：執(zhí)行ZDApp_event_loop（）函數(shù)，找到相對(duì)應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)改變事件。因此，協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)的軟件主要由以下幾個(gè)模塊組成：(1)ZigBee數(shù)據(jù)收發(fā)模塊：此模塊的協(xié)議棧代碼是TI公司提供的，下面分別是無線發(fā)收函數(shù)的程序。= ~AF_ACK_REQUEST。 } elseendif //MT_SAPI_CB_FUNC { zb_ReceiveDataIndication( source, mand, len, pData )。所以其收發(fā)程序與協(xié)調(diào)器相似，具體流程如圖53所示。點(diǎn)開文件里面會(huì)有一個(gè)設(shè)置按鈕，點(diǎn)開設(shè)置按鈕會(huì)出現(xiàn)一個(gè)設(shè)置警報(bào)溫度值的窗口，可以在里面進(jìn)行設(shè)置，如圖62所示：圖62 報(bào)警溫度設(shè)置將要設(shè)置的溫度值設(shè)置好，最高和最低溫度設(shè)置好，按確定即可。所得到的系統(tǒng)易用、可擴(kuò)展，基本達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。其次要感謝我的同學(xué)們，感謝他們?cè)诋厴I(yè)設(shè)計(jì)的過程中給我的幫助。首先要感謝帶我畢業(yè)設(shè)計(jì)的李紅衛(wèi)教授，李教授以嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度要求我們，不馬虎，不以完成畢業(yè)設(shè)計(jì)為目的，以讓學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(jì)中真正的能學(xué)到東西為目的。結(jié)束語通過了三個(gè)多月的努力，我的畢業(yè)設(shè)計(jì)基于ZigBee的智能家居環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)工作終于完成了。因?yàn)橘Y金問題只做了溫度檢測。開始硬件網(wǎng)絡(luò)初始化初始化完成發(fā)送指令接收傳感器信息將信息發(fā)送給PC否是是否圖52 協(xié)調(diào)器程序流程圖 if (status != afStatus_SUCCESS) { SAPI_SendCback( SAPICB_DATA_CNF, status, handle )。 = afAddr16Bit。Osal_set_event()ZDApp_event_loop()MT_ProcessIningCommand()zdosendStateChangeMsg()MT_ZdoStateChangeCB()EndZDApp_NetworkStartEvt()ZDApp_Init()圖52 協(xié)調(diào)器組網(wǎng)流程 協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)軟件實(shí)現(xiàn)協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)主要實(shí)現(xiàn)ZigBee網(wǎng)絡(luò)的建立(如圖52)，指令的發(fā)送，數(shù)據(jù)的接收、轉(zhuǎn)發(fā)，與PC通信。 發(fā)送網(wǎng)絡(luò)啟動(dòng)事件 到 ZDApp層，接著轉(zhuǎn)到ZDApp_event_loop（）函數(shù)，進(jìn)去void ZDApp_NetworkStartEvt( void ) 處理網(wǎng)絡(luò)啟動(dòng)事件；再執(zhí)行osal_set_event( ZDAppTaskID, ZDO_STATE_CHANGE_EVT )。這一步中又包含了很多分支部分:The first step：進(jìn)去void ZDApp_Init( uint8 task_id ) ，對(duì)ZDApp層初始化。 執(zhí)行操作系統(tǒng)任務(wù)初始化函數(shù)。第5章 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn) 軟件部分總體介紹 軟件設(shè)計(jì)整體流程本設(shè)計(jì)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)選擇樹狀結(jié)構(gòu)，樹狀結(jié)構(gòu)必須有路由的加入，但路由實(shí)在終端節(jié)點(diǎn)和協(xié)調(diào)器之間的距離超過接收不到的情況下轉(zhuǎn)發(fā)協(xié)調(diào)器與終端節(jié)點(diǎn)所發(fā)送的數(shù)據(jù)，而本設(shè)計(jì)只設(shè)計(jì)了近距離的數(shù)據(jù)收發(fā)，所以本設(shè)計(jì)的軟件部分設(shè)計(jì)只要對(duì)協(xié)調(diào)器、終端節(jié)點(diǎn)分別進(jìn)行設(shè)計(jì)。它的優(yōu)點(diǎn)是輸出值無需換算，即是光強(qiáng)度值；無需其它外部元件；抑制50Hz/60Hz的光噪聲；，故無需電壓轉(zhuǎn)換，直接接3V的電源即可。⑥、測量結(jié)果以9~12位數(shù)字量方式串行傳送。主要根據(jù)應(yīng)用場合的不同而改變其外觀。其中由于傳感器模塊有溫濕度測量，光度測量，一氧化碳測量等。在本系統(tǒng)中它還需要對(duì)接受的數(shù)據(jù)的進(jìn)行處理，以及USB轉(zhuǎn)串口與PC進(jìn)行連接通信。根據(jù)需求可選配多種擴(kuò)展開發(fā)板； l 開發(fā)方便、快捷、簡單； l C51編程。集成了MC9S08GT MCU和MC1320x收發(fā)信機(jī)，閃存可以在16~60 KB的范圍內(nèi)選擇。EmberZNet ，具有獨(dú)特的能擴(kuò)展ZigBee功能性，簡單性和性能的增強(qiáng)特性。它集成了可編程處理器、RF射頻、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議及存儲(chǔ)器；JENNIC(捷力)公司的JN5121芯片則在業(yè)界屬于第一款兼容于IEEE ，低成本無線微型控制器；而FREESCALE（飛思卡爾）目前主推的完全兼容IEEE 。軟件要求軟件方面要求程序模塊化設(shè)計(jì)，可以使系統(tǒng)升級(jí)方便以備增加節(jié)點(diǎn)時(shí)修改其中一個(gè)模塊而其他地方無需改動(dòng)；程序設(shè)計(jì)要簡單，數(shù)據(jù)傳輸格式要統(tǒng)一。當(dāng)然，本系統(tǒng)可以根據(jù)用戶的不同需求增加或減少傳感器的數(shù)量，及使用不同的傳感器進(jìn)行監(jiān)測。目前人們經(jīng)常是通過普通的加濕器來調(diào)節(jié)室內(nèi)濕度，此類加濕器一般只是手動(dòng)操作，這樣就存在著人為的主觀不確定性，最終也有可能不利于環(huán)境之改善。當(dāng)監(jiān)測區(qū)域較大時(shí)，可用增加傳感器節(jié)點(diǎn)的方法來保證網(wǎng)絡(luò)的連通性，相反區(qū)域較小時(shí)可以根據(jù)情況減少路由器節(jié)點(diǎn)的設(shè)置以節(jié)省系統(tǒng)資源，降低成本。ZigBee設(shè)備對(duì)象的主要功能如下：(1) 初始化網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用支持子層和安全服務(wù)層；(2) 發(fā)起或響應(yīng)綁定請(qǐng)求；(3) 在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部發(fā)現(xiàn)設(shè)備，并且確定為此發(fā)現(xiàn)的設(shè)備提供的應(yīng)用服務(wù)種類；(4) 定義設(shè)備在網(wǎng)絡(luò)中的各種角色，如，終端設(shè)備、路由器或協(xié)調(diào)器；(5) 從終端的應(yīng)用來收集各個(gè)配置信息來確定和執(zhí)行發(fā)現(xiàn)管理、網(wǎng)絡(luò)管理、安全管理和綁定管理等；(6) 在網(wǎng)內(nèi)各個(gè)設(shè)備之間建立起安全又可靠的關(guān)系。另外還有兩個(gè)附加的節(jié)點(diǎn)終端為了APSDESAP的使用：端點(diǎn)號(hào)0專門應(yīng)用于ZDO數(shù)據(jù)接口；而另外一端的端點(diǎn)號(hào)255則專門應(yīng)用于所有應(yīng)用對(duì)象廣播數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)接口；最后，端點(diǎn)241254則是要保留給有需要擴(kuò)展的時(shí)候使用的。ZigBee應(yīng)用層有三個(gè)不同的部分分別是：應(yīng)用支持 (Application Support Sub1ayer，簡稱APS)子層、ZigBee設(shè)備對(duì)象 (ZigBee Device Object，簡稱ZDO)和制造商定義的應(yīng)用對(duì)象。(2) 初始化一個(gè)網(wǎng)絡(luò)：使設(shè)備有能力建立一個(gè)新的網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)層管理實(shí)體則是利用網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)實(shí)體完成一些網(wǎng)絡(luò)的管理工作，并且網(wǎng)絡(luò)信息庫(NIB)理是網(wǎng)絡(luò)層管理實(shí)體完成的。 ZigBee網(wǎng)絡(luò)設(shè)備組成和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)根據(jù)ZigBee聯(lián)盟所設(shè)定的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，按功能分其網(wǎng)絡(luò)設(shè)備劃分為三種：ZigBee協(xié)調(diào)器(ZigBee Coordinator)，ZigBee路由器(ZigBee Router)，Zig,Bee終端設(shè)備(ZigBee End Device)。(4) 網(wǎng)絡(luò)容量大。由于它的低延遲和低功耗性能優(yōu)越性，所以在支持鼠標(biāo)、鍵盤等電腦周邊產(chǎn)品和家庭自動(dòng)化儀器等低速率應(yīng)用時(shí)可以比藍(lán)牙做地更好，人們更希望能在無線玩具、傳感器網(wǎng)絡(luò)、家庭監(jiān)控、工業(yè)監(jiān)控和安全系統(tǒng)等眾多領(lǐng)域拓展ZigBee的應(yīng)用[9]。ZigBee聯(lián)盟則于2001年成立，而在2002年下半年，Invensys、Mitsubishi、Motorola以及Philips四大半導(dǎo)體公司共同宣布加盟ZigBee技術(shù)聯(lián)盟，以研發(fā)名為“ZigBee”的新一代無線通信標(biāo)準(zhǔn)，而在2006年作為中國通信行業(yè)龍頭的華為公司亦加入了此聯(lián)盟。Qt的主要特點(diǎn)有：面向?qū)ο?，很容易擴(kuò)展，并且允許真正的組件編程；Qt對(duì)各個(gè)模塊進(jìn)行了良好的封裝，使各模塊可重用性較好；優(yōu)良的跨平臺(tái)特性，使用Qt類編寫的程序可以實(shí)現(xiàn)“一次編碼，到處編譯”，極大的降低了跨平臺(tái)開發(fā)的難度；構(gòu)件支持，對(duì)于對(duì)象間通信Qt沒有采用函數(shù)回調(diào)的方法，而是采用了一種全新并且可選的被稱為“信號(hào)與槽”的對(duì)象間通信機(jī)制，通過一個(gè)對(duì)象信號(hào)的發(fā)射，另一個(gè)槽函數(shù)的響應(yīng)，使各個(gè)對(duì)象之間的通信安全而且高效。? 工程中相對(duì)路徑支持。它配合TI公司的仿真器可以直接將程序下載到CC2530中[7]。EW 今天已經(jīng)可以支持35種以上的8位/16位/32位的各種微處理器結(jié)構(gòu)。近年來隨著家庭裝修時(shí)工業(yè)板材及其他有毒氣體釋放源的使用，室內(nèi)的環(huán)境不容樂觀。數(shù)據(jù)采集技術(shù)已經(jīng)相對(duì)成熟，將它重新構(gòu)建于ZigBee網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)之上，將成熟技術(shù)的穩(wěn)定性和新技術(shù)的便捷性充分結(jié)合起來，這種結(jié)合對(duì)于工業(yè)現(xiàn)場十分必要。因此，智能家居系統(tǒng)為用戶提供了安全、舒適、便捷生活的環(huán)境，從而使環(huán)境監(jiān)測子系統(tǒng)成為了智能家居系統(tǒng)的一個(gè)非常重要關(guān)鍵部分與基本環(huán)節(jié)，能否擁有一個(gè)好的智能家居系統(tǒng)的關(guān)鍵在于能否設(shè)計(jì)出好環(huán)境監(jiān)測子系統(tǒng)，這對(duì)改善人們生活環(huán)境的舒適度具有非常重要的意義。 smart home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(diǎn) 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(jī)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(diǎn) 8 ZigBee網(wǎng)絡(luò)設(shè)備組成和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 8 ZigBee的協(xié)議分析 10 網(wǎng)絡(luò)層（NWK） 10 應(yīng)用層（APP） 11 本章小結(jié) 12第3章 系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì) 13 系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 13 系統(tǒng)功能定義 13 系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求 15 本章小結(jié) 15第4章 系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) 16 ZigBee硬件選型 16 節(jié)點(diǎn)硬件設(shè)計(jì) 18 本章小結(jié) 21第5章 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn) 22 軟件部分總體介紹 22 軟件設(shè)計(jì)整體流程 22 協(xié)調(diào)器的自動(dòng)組網(wǎng)流程 22 協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)軟件實(shí)現(xiàn) 25 傳感器節(jié)點(diǎn)軟件設(shè)計(jì) 27 本章小結(jié) 28第6章 上位機(jī)軟件實(shí)現(xiàn)及測試 29 上位機(jī)軟件實(shí)現(xiàn) 29 軟件測試 30 本章小結(jié) 32結(jié)束語 33參考文獻(xiàn) 34致謝 35前言自人類誕生以來，人們一直都在努力改善和提高著自己的生活和居住條件。Monitoring無線傳感器網(wǎng)絡(luò)。因此，本文利用ZigBee技術(shù)設(shè)計(jì)出了這種無線家居環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)。此芯片內(nèi)置8051內(nèi)核的單片機(jī)內(nèi)核，并有一定的內(nèi)存空間，故只要加上些少許外圍電路就可以實(shí)現(xiàn)功能，無需再加單片機(jī)。andon研究人員希望能通過這種新的技術(shù)將家居中各種智能化的設(shè)備、家用電器和家庭安防設(shè)備等整合一個(gè)智能化的系統(tǒng)上進(jìn)行資源共享、分析、控制和管理這些設(shè)備，控制這些設(shè)備來對(duì)家居中的環(huán)境參數(shù)符合人們舒適居住使用的要求，營造一個(gè)良好的環(huán)境[2]，從而可使用戶能夠居住在一個(gè)更高要求的環(huán)境中。將設(shè)備數(shù)據(jù)采集之后再通過無線ZigBee網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸是ZigBee技術(shù)在工業(yè)現(xiàn)場環(huán)境中的一種應(yīng)用，這種新興的技術(shù)必將給工廠現(xiàn)代化注入新的活力。為了實(shí)現(xiàn)環(huán)境信息監(jiān)測的精確性、全面性并且方便使用，本文的環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)具有以下各種特點(diǎn)：(1) 多對(duì)象監(jiān)測環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)需要檢測多種環(huán)境信息，如：溫度、濕度、有害氣體濃度、光照強(qiáng)度等。根據(jù)