【正文】 硬件設(shè)計(jì)，當(dāng)完成硬件的設(shè)計(jì)，下一步就是在系統(tǒng)硬件的基礎(chǔ)上編寫程序 。 接 收 數(shù)據(jù) 中 斷地 址 判 斷 ？推 出 中 斷C O U N T = 接 受 數(shù) 據(jù) 長 度T X B U F 0 = 地 址 符YT X B U F 0 = R X B U F 0C O U N T C O U N T = 0 ？NN開 始初 始 化進(jìn) 入 低 功 耗模 式操 作 一 ： 發(fā) 送入 侵 險(xiǎn) 情 信 息P C 指 針 指 向操 作 一 地 址入 侵 險(xiǎn) 情中 斷 開 始結(jié) 束T X B U F 0 = 上位 機(jī) 校 驗(yàn) 符Y 圖 紅外線對(duì)射傳感器節(jié)點(diǎn)程序流程圖 22 室內(nèi)檢測傳感器 節(jié)點(diǎn) 軟件流程圖 室內(nèi)檢測傳感器節(jié)點(diǎn)的軟件設(shè)計(jì)包括溫度檢測、煙霧檢測、煤氣檢測。基站模塊和室內(nèi)檢測節(jié)點(diǎn)模塊都是是直接用 5V電源供電，經(jīng)過 SPX1117 后輸出 電壓，用萬用表測 1117 的 1 號(hào) 管腳電壓是否是 5V，測 2號(hào) 管腳的電壓是否是 ， 3 號(hào)管腳接地 。 如果在調(diào)試 時(shí) 出現(xiàn)問題，可以按以下步驟進(jìn)行：檢查原理圖連接是否正確 ； 檢查原理圖與 PCB 圖是否一致 ； 用萬用表檢查是否有虛焊，引腳短路現(xiàn)象 ； 分析一下軟件 是否正確 ； 多試驗(yàn)，找到問題出現(xiàn)在什么地方 ； 多觀察，多思考。實(shí)驗(yàn)證明紅外線對(duì)射模塊、無線通信模塊、基站模塊和上位機(jī)軟件都能成功完成相應(yīng)功能。實(shí)驗(yàn)證明煤氣采集模塊能成功檢測空氣中煤氣信息。手松開， LED 滅。 本次設(shè)計(jì) 解決的關(guān)鍵問題如下：（ 1）采用 MSP430超低功耗單片機(jī)設(shè)計(jì)出一款專門針對(duì)小區(qū)居民用戶的無線防盜報(bào)警模塊。夏老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、廣博的學(xué)識(shí)、親切隨和的為人也給我留下了深刻的印象，使我在設(shè)計(jì)中受益匪淺。 void InitPort() { P1IES amp。=~IO。 int d,count。 //Selection of SMCLK bees baud ratio clock,edge of starting singal available URCTL0=URXEIE。//+UTXIE0。 38 yanwuflg=0。 count=100。 //Clear inner URXS flag without occuring URXIFGO UTCTL0 |=URXSE。 } else { d=0。 logo=0。039。 UTXIFG0))。 } _EINT()。 delay(10000)。 count=100。 //Activating DCO if it was disabled by lowpower mode } //The following routine is a normal interrupt service else { 39 if(d==0) { ADDR=RXBUF0。 //Entry routine of TX0 with clearing URXIFG0 automatically tx0flg=1。 logo=0。 //(URXD0),(UTXD0) P3OUT amp。 //Baud ratio adjustiing UBR00=69*2。} } void Tx0S(char *p)。 include include unsigned char ADDR。 P1IE |=IO。 在臨近畢業(yè)之際，我還要借此機(jī)會(huì)向在這四年中給予我諸多教誨和幫助的各位老師表示由衷的謝意，感謝他們四年來的辛勤栽培。（ 2）組建 ZigBee無線通信安防網(wǎng)絡(luò)，可以將戶主的地址信息、聯(lián)系方式、以及事故情況實(shí)時(shí)詳細(xì)地傳送到基站模塊。 傳感器節(jié)點(diǎn)的實(shí)物圖見附錄 二 。 圖 煤氣傳感器檢測試驗(yàn) 煙霧檢測模塊和煤氣一樣。其中軟件左邊顯示屏顯示警報(bào)發(fā)生地點(diǎn)、類型、和時(shí)間，同時(shí)有語音報(bào)警，軟件右邊相應(yīng)的“ A幢 101”圖標(biāo)（在“ A 幢 102”圖標(biāo)左邊）在閃爍。山重水復(fù)疑無路，柳暗花明又一村 ； 有可能的情況下，最好焊兩塊板子以上，這樣才好有個(gè)比較，硬件上很小的問題有很多時(shí)候是很難發(fā)現(xiàn)的。 其次就要看各個(gè)芯片是否完好，通過仿真器向單片機(jī)中下載簡單的控制程序，可控制 LED 燈亮，程序下載后，可看到燈亮，說明單片機(jī)可以正常工作。主程序啟動(dòng)定時(shí)器每 3 秒中斷，中斷程序中調(diào)用各檢測模塊程 序。系統(tǒng)由基站、紅外線對(duì)射傳感器節(jié)點(diǎn)、室內(nèi)檢測無線傳感器節(jié)點(diǎn)組成。開始焊接的時(shí)候不能很好的控制焊錫的分量，經(jīng)常把元件焊短路，并且焊接的速度也極其緩慢。 e) 元器件的布局 ： 元器件應(yīng)盡可能同一方向排列，通過選擇 PCB 進(jìn)入熔錫系統(tǒng)的方向來減少甚至避免焊接不良的現(xiàn)象；根據(jù)經(jīng)驗(yàn)元器件間最少要有 的間距才能滿足元器件的熔錫要求，若 PCB 板的空間允許，元器件的間距應(yīng)盡可能寬。 圖 煙霧傳感器模塊 20 系統(tǒng)硬件 PCB板設(shè)計(jì)相關(guān)問題 當(dāng)了解了芯片的結(jié)構(gòu)原理和芯片的外圍線路后，就用 Protel99SE來 繪制 原理圖和 PCB 圖 。 在本次設(shè)計(jì)中， A/D轉(zhuǎn)換的具體電路原理圖如 圖 。優(yōu)良的抗乙醇，煙霧干擾能力。 17 圖 DS18B20內(nèi)部存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu) DS18B20 內(nèi)部暫存存儲(chǔ)器的第 5個(gè)字節(jié)是結(jié)構(gòu)寄存器，它主要用于確定溫度值的數(shù)字轉(zhuǎn)換分辨率。紅外線對(duì)射傳感器節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)如圖 所示，紅外線發(fā)射和接收模塊原理圖見附錄。 MSP430 單片機(jī) 系統(tǒng)外界 8MHz 和 兩個(gè)晶振， 單片機(jī)系統(tǒng)如圖 所示。 MSP430 系列單片機(jī)的這些片內(nèi)外設(shè)為系統(tǒng)的單片解決方案提供了極大的方便。由系統(tǒng)時(shí)鐘系統(tǒng)產(chǎn)生 CPU 和各功能所需的時(shí)鐘。 MSP430 單片機(jī)系統(tǒng) MSP430 系列單片機(jī)是美國德州儀器 (TI)1996 年開始推向市場的一種 16 位超低功耗的混合信號(hào)處理器 (Mixed Signal Processor)。由于串口通信是異步的，端口能夠在一根線上發(fā)送數(shù)據(jù)同時(shí)在另一根線上接收數(shù)據(jù)。大多數(shù)計(jì)算機(jī)包含兩個(gè)基于 RS232 的串口。 CC2430 芯片采用 μm CMOS 工藝生產(chǎn)；在接收和發(fā)射模式下，電流損耗分別低于 27 mA 或 25 mA。 Protel99SE是應(yīng)用于 Windows9X/ 2021/NT 操作系統(tǒng)下的 EDA 設(shè)計(jì)軟件，采用設(shè)計(jì)庫管理模式，可以進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)設(shè)計(jì)，具有很強(qiáng)的數(shù)據(jù)交換能力和開放性及 3D模擬功能，是一個(gè) 32位的設(shè)計(jì)軟件，可以完成電路原理圖設(shè)計(jì)，印制電路板設(shè)計(jì)和可編程邏輯器件設(shè)計(jì)等工作，可以設(shè)計(jì) 32 個(gè)信號(hào)層， 16 個(gè)電源 地層和 16 個(gè)機(jī)加工層。 每個(gè)監(jiān)測節(jié)點(diǎn)由一個(gè)或多個(gè)室內(nèi)檢測傳感器節(jié)點(diǎn)和一個(gè)窗上紅外線對(duì)射節(jié)點(diǎn)組成。 針對(duì)這一現(xiàn)狀本課題將設(shè)計(jì)基于無線傳感器的家庭安防網(wǎng)絡(luò) 裝置 ，增加了網(wǎng)絡(luò)的可靠性和安全性。隨著人們生活節(jié)奏的加快，現(xiàn)代人們多忙于工作學(xué)習(xí)，家中無人的情況比較多，入室行竊，煤氣泄露，火災(zāi)等時(shí)有發(fā)生，外出時(shí)難免會(huì)為家庭的安全擔(dān)心，像以前安裝原始的“鐵柵欄”，一方面非常不雅觀，有礙市容；另一方面當(dāng)有危險(xiǎn)情況，極有可能將主人困在家中而無法逃生。 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是新興網(wǎng)絡(luò)，具有微型化、容錯(cuò)性、高靈活性、布網(wǎng)快速等優(yōu)點(diǎn)，它的應(yīng)用極為廣泛，可以用于軍事、環(huán)境、醫(yī)療保健、空間探索及各種商業(yè)應(yīng)用。由于傳感器網(wǎng)絡(luò)可能工作在惡劣的外界環(huán)境之中，網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)可能會(huì)由于各種不可預(yù)料的原因而失效，為了保證網(wǎng)絡(luò)的正常工作，要求傳感器網(wǎng)絡(luò)必須設(shè)計(jì)成具有一定的容錯(cuò)能力，允許傳感器節(jié)點(diǎn)具有一 定的故障率。它 是由大量傳感器節(jié)點(diǎn)通過無線通信技術(shù)自組織構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)，它集成了傳感器、微機(jī)電系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)三大技術(shù)，目的是感知、采集和處理網(wǎng)絡(luò)覆蓋圍內(nèi)感知對(duì)象的信息，并轉(zhuǎn)發(fā)給觀察者，是以數(shù)據(jù)處理為中心的系統(tǒng)。但由于目前國內(nèi)外現(xiàn)有的數(shù)字家居安防系統(tǒng)的架構(gòu)主要基于傳統(tǒng)的有線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，普遍存在著布線煩瑣、施工周期長、后期維護(hù)困難、可擴(kuò)展性差等問題，限制了它在數(shù)字家居系統(tǒng)中的應(yīng)用。 家庭 安防 一直是人們關(guān)注的問題 。 ZigBee 3 1 引 言 由于自動(dòng)分割和手動(dòng)分割的缺陷，人們就提出了交互式分割算法。 1 目 錄 中文摘要 .......................................................................................................................... 1 英文摘要 .......................................................................................................................... 2 1 引 言 ........................................................................................................................ 3 2 概 述 ........................................................................................................................ 4 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)（ WSN） ................................................................................... 4 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)（ WSN）的結(jié)構(gòu) ................................................................ 4 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)（ WSN）的特點(diǎn)和功用 .................................................... 5 家庭安防系統(tǒng) ........................................................................................................ 6 傳統(tǒng)家庭安防的方法 ..................................................................................... 6 基于無線傳感器的家庭安防網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)點(diǎn) ..................................................... 6 3 系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì) ........................................................................................................ 8 系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu) .................................................................................................... 8 系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境 ........................................................................................................ 9 4 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) .......................................................................................................... 10 基站模塊設(shè)計(jì) ...................................................................................................... 10 CC2430 無線單片機(jī) ...................................................................................... 10 TSZigBeeCC2430 無線模塊 ....................................................................... 10 傳感器節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì) .................................................