【正文】 過程中出現(xiàn)的問題 1） 起初設定點對點和廣播發(fā)送數(shù)據(jù)的周期為 1 秒，結果發(fā)現(xiàn)當傳感器探測到闖入信號后，繼電器無法正常吸合。 3)程序可以反復燒寫，方便技術人員調試。當我在設計過程中遇到困難時， 宋老師總是耐心地為我 解答，為我的設計完成減輕了 很多 阻力。s bright future is largely due to its low data rates—20 kbps to 250 kbps, depending on the frequency band used (Figure 2)—pared to a nominal 1 Mbps for Bluetooth and 54 Mbps for WiFi39。t necessarily implement a sensor work any way they choose and still expect the multipleyear battery life that is ZigBee39。s quiet before you talk. Fortunately, this inyourface strategy leads to very little RF interference. That39。 transmissions or with transmissions from other radio sources. The radio used by ZigBee implements CSMA/CA (carrier sense multiple access collision avoidance) technology, and a ZigBee node that uses CSMA/CA is essentially taking a listenbeforetalk approach to see if any radio traffic is already underway. But, as noted by Venkat Bahl, marketing vice president for sensor pany Ember Corp. and vice chairman of the ZigBee Alliance, that39。t be sending and large documents, as WiFi does, or 50 documents and audio, as Bluetooth does. For sending sensor readings, which are typically a few tens of bytes, high bandwidth isn39。再次對以上提到的單位和個人表示我最衷心的感謝。 但是由于時間關系，有些功能仍待開發(fā)，比如上位機的開發(fā)，以及通過 GPRS 模塊收發(fā) 短信等。再次上電調試，發(fā) 44 現(xiàn)問題解決了。 ③ 給兩塊開發(fā)板上電，打開串口調試助手。 給兩塊開發(fā)板上電，通過觀察 D3 來判斷組網(wǎng)是否成功，協(xié)調器 D3 熄滅說明組網(wǎng)成功，當終端 D3 熄滅時說明連網(wǎng)成功， 同時 Led1 閃爍。吸合的時間為 2 秒。 主函數(shù)流程圖 如圖 44 所示 ： 開始系統(tǒng)初始化執(zhí)行操作系統(tǒng) 圖 44 主函數(shù)流程圖 33 發(fā)送部分： 傳感設備 讀取檢測引腳電平，對采集到的信息進行處理，并 通過點對點方式 上傳給協(xié)調器 。 //設置 為普通 IO 口 P0DIR |= 0x20。通用 I / O 端口。 接收：接收節(jié)點調用協(xié)議棧的無線數(shù)據(jù)接收函數(shù)，實現(xiàn)無線數(shù)據(jù)接收。 27 第 4 章 軟件設計 最小系統(tǒng)程序 IAR 集成開發(fā)環(huán)境介紹 嵌入式 IAR Embedded Workbench IDE 提供一個框架，任何可用的工具都可以完整地嵌入 。 : ① 感應模塊通電后有一分鐘左右的初始化時間，在此期 間模塊會間隔地輸出 03 次，一分鐘后進入待機狀態(tài)。 ③ 溫度補償 (可選擇，出廠時未設 )：在夏天當環(huán)境溫度升高至 30～ 32℃，探測距離稍變短，溫度補償可作一定的性能補償。 當有報警信號發(fā)出時，屏幕顯示“危險”，否之則顯示“安全”。以目前的技 術， OLED 的尺寸還難以大型化，但是分辨率確可以做到很高。 功能按鍵： 1個復位， 2個普通按鍵。 最小模塊介紹 CC2530 最小模塊體積小（ *），重量輕，引出全部 IO 口，標準 排針接口。與此同時，協(xié)調器再向 所有終端節(jié)點發(fā)送廣播信號，終端節(jié)點在收到信號后，使繼電器吸合，聯(lián)通外圍報警照明電路。 應用支持層的功能包括：維持綁定表、在綁定的設備之間傳送消息。 圖 24 中各層的作用 如下 ： （ 1） 物理層（ PHY） 物理層定義了物理無線信道和 MAC 子 層之間的接口，提供物理層數(shù)據(jù)服務和物理層管理服務。 當鏈路斷開時， AODV 會通知受影響的節(jié)點，從而使這些節(jié)點能被確認為無效路由。 Mesh 是一種特殊的、按接力方式傳 輸?shù)狞c對點的網(wǎng)絡結構，其路由可自動建立和維護。 ? 也能用作終端設備精簡功能設備 (RFD) ： RFD 只能傳送信息給 FFD 或從 FFD 接收信息。 ZigBee 介紹 ZigBee 的網(wǎng)絡拓撲結構 ZigBee 網(wǎng)絡拓撲結構主要有星形網(wǎng)絡和網(wǎng)型網(wǎng)絡。 因此，本設計采用 紅外熱釋電 傳感器作為 防盜探測 采集部分的核心。當波源與觀測者之間相對運動時，引起波的頻率的改變，這種現(xiàn)象稱之為多普勒效應。在硅片表面上貼上截止波長為 7～ 10μm的濾光片，只允許波長超過 7～ 10μm的紅外線通過，而小于 7μm的紅外線被濾除掉，于是就得到只對人體敏感的熱釋電紅外線傳感器。 研究的重點和難點 本文所講系統(tǒng) 基于 zigbee 協(xié)議棧 設計而成 ，系統(tǒng)中包含一個 主控模塊、一個傳感模塊 。多元紅外探測器利用不同元的幾何位置差與光學系統(tǒng)（菲涅爾鏡組）的光學調制作用的配合，產(chǎn)生抑制干擾的作用。目前，公安部、建設部均要求智能住宅小區(qū)必須具有安防系 3 統(tǒng)。日本建設省 1985 年成立了國家智能建筑專業(yè)委員會，對智能建筑的發(fā)展 給予政策上的支持，使日本在智能建筑 上成為發(fā)展非?？斓膰?。 研究背景和研究意義 隨著社會的發(fā)展，家庭的防 盜 問題就顯得尤為重要。同時，該系統(tǒng)可以通過 OLED 顯示屏及蜂鳴器等及時顯示報 警信息并發(fā)出警報。 傳感 設備 利用紅外熱釋電傳感器探測闖入信號，并通過 zigbee 無線通信協(xié)議 發(fā)送信息給主控 設備 ， 主控 設備 通過串口與 PC機相連，通過上位機顯示報警信息來 及時通知業(yè)主有人闖入監(jiān)控區(qū)。隨著傳感器技術，無線通信技術，集成電子技術的發(fā)展，智能家庭防盜報警系統(tǒng)迎來了發(fā)展的良機。在短短的十幾年中美國、日本、歐洲的幾萬座智能大廈紛紛建成，美國 1986 年成立了“ 智能建筑協(xié)會”，其中會員橫跨 17 個國家，并宣布 1995年以后要大幅度增加智能型大樓的比例。以北京、深圳、上海、廣州等較發(fā)達的城市為龍頭在近幾年內形成了一股智能化住宅熱。 探測元的結構的改進：典型的是被動紅外探測器的探測元結構。目前市場上有一種三鑒技術之說，它把探測器信號的智能處理作為一鑒，并不是三種探測技術的組合，其實還是雙鑒探測器。人體的溫度為 36～ 37℃ ,可輻射出中心波長為 9～ 10μm的紅外線。 方案三 ： 多普勒傳感器。 （ 3）抗燈光干擾：探測器在正常靈敏度的范圍內，受 3 米外 H4 鹵素燈透過玻璃照射，不產(chǎn)生報警。 經(jīng)過比較： zigbee 更適合于本 系統(tǒng) ，其低功耗，低成本，大大 提升 了本系統(tǒng) 相對于傳統(tǒng)防盜系統(tǒng)的優(yōu)勢。 ? 更多的存儲器、計算能力可使其在空閑時起網(wǎng)絡路由器作用。 10 圖 23 ZigBee 網(wǎng)狀網(wǎng)絡 MESH 網(wǎng)狀網(wǎng)絡拓撲結構的網(wǎng)絡具有強大的功能，網(wǎng)絡可以通過多級跳的方式來通信；該拓撲結構還可以組成極為復雜的網(wǎng)絡；網(wǎng)絡還具備自組織、自愈功能。它能在網(wǎng)絡中的各移動節(jié)點之間動態(tài)地、自啟動地建立逐跳路由。每一個服務實體通過一個服 12 務訪問點（ SAP）為上層提供服務。 （ 4） 應用層（ APL） ZigBee 應用層框架包括應用支持層 (APS)、 ZigBee 設備對象 ( ZDO)和制造商所定義的應用對象。 [5] 體系架構 ZStack 由 main（）函數(shù)開始執(zhí)行， main（）函數(shù)共做了 2 件事：一是系統(tǒng)初始化， 另外一件是開始執(zhí)行輪轉查詢式操作系統(tǒng) [6]，如 圖 25 所示： 圖 25 main 函數(shù)流程圖 操作系統(tǒng)執(zhí)行過程 ZStack 操作系統(tǒng)是基于優(yōu)先級的輪轉查詢式 操作系統(tǒng)，執(zhí)行流程圖如圖 26 所示： 開始 系統(tǒng)初始化 執(zhí)行操作系統(tǒng) 15 圖 26 ZStack 操作系統(tǒng) 流程圖 16 系統(tǒng)方案設計 總體系統(tǒng)設計方案如下： 當有人闖入監(jiān)控區(qū)域 時 ，紅外熱釋電傳感器迅速捕捉闖入信號，將信息通過點對點的方式由終端節(jié)點傳給協(xié)調器，協(xié)調器接 收 到信號后，對信號進行分析處 理，點亮 OLED 屏，在屏幕上顯示 “危險” 字樣 ，并開啟蜂鳴器 ，以提示有入侵者闖入。 作為主控 設備 的核心， EB2530 核心板 集成 了 CC2530 無線傳輸芯片，支持 zigbee 傳輸協(xié)議，集成度高，功耗低，運 行速度快。 功能接口： Debug接口，兼容 TI標準仿真工具，引出所有 I/O口，常用的串口引腳以及 5V/。這樣同樣的顯示， OLED 效果要來得好一些。 顯示屏原理圖如 圖 36： 圖 36 .OLED 顯示屏原理圖 OLED 顯示屏通過插槽與 EB2530 核心板相連。 ② 光敏控制（可選擇，出廠時未設）可設置光敏控制，白天或光線強時不感應。 ⑧ 輸出高電平信號：可方便與各類電路實現(xiàn)對接。 圖 310 繼電器電路 接線方式： VCC:接電源正極 GND:接電源負極 IN: 信號輸入端 繼電器的信號輸入端連接 EB2530 核心版上的 P0_5 口， 當 P0_5 輸出高電平時，繼電器吸合，接通報警照明電路；當 P0_5 跳變?yōu)榈碗娖胶螅^電器斷開，斷開報警照明電路。 發(fā)送：發(fā)送節(jié)點調用協(xié)議棧的無線數(shù)據(jù)發(fā)送函數(shù)，實現(xiàn)無線數(shù)據(jù)發(fā)送。如 表 41 所示： 表 41 IO 口配置表 寄存器 作用 描述 P1 (0x90) 端口 1 端口 1。= ~0x20。 主函數(shù) 傳感設備首先初始化硬件電路及協(xié)議棧操作系統(tǒng)，進入 SampleApp 層，配置串口及 IO 口，調用 SampleApp 層任務事件處理函數(shù)，進而調用發(fā)送與接收函數(shù)。 37 流程圖如 圖 49 所示 ： 開始初始化并配置串口通過串口向 PC 機發(fā)送 “ 安全 ” 信息判斷是否收到闖入信息是通過串口向 PC 機發(fā)送 “ 危險 ” 信息否 圖 49 串口發(fā)送程序流程圖 傳感模塊 利用周期性點播的定時器，間隔 2 秒定時采集，將采集到的信息發(fā)送給 主控模塊 ， 主控模塊 通過串口調試助手及 OLED 屏顯示 報警信息 ，并啟動蜂鳴器，再利用周期性點播的定時器，間隔 2 秒向終端節(jié)點發(fā)送信號，使繼電器在得到信號后吸合或斷開。 ② 選擇 EndDeviceEBPro, 下載到開發(fā)板 B；作為終端設備。 ② 選擇 EndDeviceEBPro, 下載到開發(fā)板 B；作為終端設備無線發(fā)送數(shù)據(jù)給協(xié)調器 ,并接上紅外熱釋電傳感器、繼電器。為解決這個問題，將發(fā)送數(shù)據(jù)的周期改為 2 秒，同時將繼電器吸合的時間改為 秒。 本系統(tǒng) 實現(xiàn)了傳感網(wǎng)絡與無線通信網(wǎng)絡的結合，實現(xiàn)了報警、 OLED顯示、串口顯示等，可靠性高，功耗低。最后，我還想感謝學院和系里面 向 我提供的 許多 幫助 與 便利，學院提供的實驗機房極大的方便了我在設計過程中查找資料，編輯和完成論文，系里提供的各種實驗器材使我能夠有效的完成實際電路的制作。s technology. But ZigBee won39。s hallmark. In fact, some technologists who are planning very large works of very small wireless sensors say that even ZigBee is too power hungry for their uses. A ZigBee work node can consume extra power, for example, if it tries to keep its transmissions from overlapping with other nodes39。s largely because ZigBee nodes have very low duty cycles, transmitting only occasionally and sending only smal