【文章內(nèi)容簡介】 中國被 譯為“紫蜂”， 它與藍牙相類似，是一種新興的短距離無線技術(shù)。 Zigbee 是 IEEE 協(xié)議的代名詞。根據(jù)這個協(xié)議規(guī)定 的技術(shù)是一種短 距離、低功耗的無 線通信技術(shù)。 9 這一名稱來源于蜜蜂的八字舞，由于蜜蜂 (bee)是 靠飛翔和“嗡 嗡” (zig)地抖動翅膀 的“舞蹈 ”來與 同伴傳遞 花粉所在 方位信 息，也就 是說蜜蜂依靠這樣的方式構(gòu)成了群體中的通信網(wǎng)絡。其特點是近距離、低復雜度、自組織、低 功耗、低 數(shù)據(jù)速 率、低成 本。主要 適合用 于自動控 制和遠程控制領域，可以 嵌入各種設備 。簡而言 之， ZigBee 就是一種便宜 的，低功耗的近距離無線組網(wǎng)通訊技術(shù)。 2. CC2430 芯片： CC2430 是一顆真正的 系統(tǒng)芯片 (SoC)CMOS 解決方案。這種解決方案能夠提高性能并滿足以 ZigBee 為基礎 的 ISM波 段 應 用 ， 及 對 低 成 本 ， 低 功 耗 的 要 求 。 它 結(jié) 合 一 個 高 性 能 DSSS(直接序 列擴頻 )射頻收 發(fā)器核心 和一顆 工業(yè)級小 巧高效 的 8051 控制器。 CC2430 的設計結(jié) 合了 8Kbyte 的 RAM 及強大的 外圍模塊，并且有3 種不同的版本，他們是根據(jù)不同的閃存空間 32， 64 和 128kByte 來優(yōu)化復雜度與成本的組合 。 系統(tǒng)： TinyOS 是 UC Berkeley（ 加州 大 學伯 克 利分 校 ）開 發(fā) 的開 放 源代碼操作系統(tǒng)，專 為嵌入式無線傳感網(wǎng)絡設計，該操作系統(tǒng)基于構(gòu)件（ ponentbased）的 架 構(gòu)使 得 快速 的更 新 成為 可 能，而這 又 減小 了 受傳 感 網(wǎng)絡存儲器限制的代碼長度 。 嵌 入 式 終 端 相關 設備 及技術(shù) ARM（ Advanced RISC Machines）是微 處理 器行業(yè) 的一 家知名 企業(yè)，設計了大量高性能、廉價、耗能低的 RISC 處理器、相關 技術(shù)及軟件。技術(shù)具 有性能 高、成本 低和能 耗省的特 點。其適 用于多 種領域， 比如嵌入控制、消費 /教育類多媒體、 DSP 和移動式應用等。 該 系 統(tǒng) 使用 的 ARM 處 理 器為 P XA270。英 特 爾公 司 于 2020 年 底 推出 了 性能最 為 強 勁的 P XA27x 系 列 嵌入 式 處理 器 ， PXA27x 系 列 嵌 入 式處 理 器基 于 ARMv5E的 Xscale 核 心 ，最 高 頻率 可 達 624MHz。作 為一 款 性能 極 其強 勁 的嵌 入式 處 理器 ，配 合 嵌 入式 Linux 或 Wince 操 作 系 統(tǒng)， P XA270 理論 上 可以 支 持任 何 媒體 格 式，并通過軟件升級，支持未來媒體格式。 ． GPRS 通 信 模塊 GPRS 是通用分組無線 服務技術(shù)（ General Packet Radio Service)的簡稱，它是 GSM 移動電話 用戶可用的一 種移動數(shù)據(jù)業(yè)務。 GPRS 可以說是GSM 的延續(xù)。 GPRS 和 以往 連續(xù)在頻 道傳輸?shù)姆绞?不同，是以封 包（ Packet）式來傳輸， 因此使用 者所負 擔的費用 是以其傳 輸資料 單位計算 ，并非使用 其 整 個 頻道 ， 理 論上 較 為 便宜 。 GPRS 的傳 輸 速 率可 提 升 至 56 甚至114Kbps。 10 在 系 統(tǒng) 中， 我 們使 用 串口 和 GP RS 模塊 進 行通 信， 將 我們 的 數(shù)據(jù) 通 過 GPRS模塊發(fā)送到用戶手機上。 本 課 題 需 要 的其 他硬 件設施 語 音芯片 : SYN6288 中 文語音 合成芯 片是北 京宇音天 下科技有限公司于 2020 年初推出的一 款性價比更高 ，效果更自 然的一款中高端語 音合 成芯 片 。 SYN6288 通過 異 步 串 口接 收 待合 成的 文本 ， 實現(xiàn)文本到聲音（ TTS ）的轉(zhuǎn)換。 我們最新推出的 SYN6288 語 音 合 成 芯 片 繼承 了 OSYNO6188 的優(yōu)秀特點 ：最 小 SSOP28L 貼 片封 裝， 硬 件接 口簡 單 ，極 高的 性價 比 ；除此之外 ， SYN6288 文 本識 別更 智能 ， 語音 合成 更 自然 ，語 音合 成 效果 和智能識別效果大幅度提高，是一款面向中高端應用領域的語合成 ④ ④ SYN6288 中高端 語音合成芯 片的誕生， 將推動語音 合成行業(yè) 進一步的向前發(fā)展！ LM94022⑧ LM94022 是一 種模擬輸 出的集 成溫度傳 感器， 主要應用 于手機 、無線收發(fā)器、電池管理、汽車、辦公室設備及家用電器等。該傳感器主 要特點包括工作電壓低，可在 電壓 下工作；工作電壓范 圍寬 — ～；末 級為推 挽輸出 ，有177。 50μ a 輸出電 流的能 力；有 四種靈 敏度供用戶選擇； 測量范 圍為 50～ +150℃； 靜態(tài)電 流低，典 型值為 a；精度： 20～ 40℃為177。 ℃； 70～ 50℃為177。 ℃； 50～ 90℃為177。 ℃；50～ 150℃為177。 ℃；采用小尺寸 so70 封裝 LM94022 根據(jù) gs0、 gs1 被 施加的不同電 平有 4 種靈敏 度供用戶選擇，本文中采用 gs0、 gs1 都接地，由 于輸出電壓隨溫 度升高而下降 ，其靈敏度為負值。此時靈敏度選擇的是 ℃。 ⑧ 11 3．濕度傳感器 HM1500： HM1500 是美國 Humirel 公司于 2020 年新推出的兩種電壓輸 出式集成 濕度傳 感器。它 是先將側(cè) 面接觸 式濕敏電 容與濕度信號調(diào)理器 集成在一 個模塊 中，再封 裝而成的 。由于 集成度高 ，因此不需要外圍元件，使用非常方便。 HM1500 具有高可 靠性與長時間 穩(wěn)定性，在 5VDC 供電時， 0～ 100％ RH 對應輸出 1～ 4VDC 線性電壓，溫 度依賴性非常低。寬 量程： 0~100%RH，精度 177。 3%RH（ 10~95%RH 范圍 ）， 它有抗 靜電，防灰塵，有效抵抗各種腐蝕性氣體物質(zhì)等功能。 HM1500 濕度與輸出電壓對應表 %R H Vout ( V ) %R H Vout ( V ) 0 ~ 55 5 60 10 65 15 70 20 75 25 80 30 85 35 90 40 95 45 100 50 Vout= Vs * ( + * R H ) 硬件環(huán)境搭建 整個系統(tǒng)的硬件由基于 ZigBee 技術(shù)的無線傳 感網(wǎng)絡，基 于 ARM 處理器 PXA270 的嵌入式開發(fā) 平臺和 GPRS 通信模 塊三部分組成 。其中嵌入式開發(fā)平臺作 為核心， 而無線 傳感網(wǎng)絡 使用基站 點通過 串口與嵌 入式開發(fā)平臺相連， GPRS 模塊也是 通過 串口與嵌 入式平臺相連。它 們的整體構(gòu)成如圖 21 所示。 12 圖 35 系統(tǒng)硬件連接示意圖 Figure35 hardw are system connection scheme 我們這里只需要將無線傳感網(wǎng)絡的基站點連接到嵌入式平臺的串口 1上，將 GPRS 模塊連接到嵌 入式平臺的串 口 2 上。對于無線 傳感網(wǎng)絡的各個節(jié)點，我 們還需要 安裝好 相應的傳 感器和發(fā) 射天線 ，安裝好 的基站節(jié)點如圖 22 所示，其中的 USB 線纜使用來供 電的。安裝好 的傳感器節(jié)點如圖 23 所示，它使用電池進行供電 。 圖 22 安裝好的基站節(jié)點 圖 23 安裝好的傳感器節(jié)點 對于 GPRS 模塊 ， 我們 需要 將 一個 可 以使 用的 GSM 手 機卡 插 入到 相 應的插槽中，然后使用電源線連接電源。 13 第四章 軟件平臺實現(xiàn) 軟 件 開 發(fā) 環(huán) 境搭 建 建立 Qt 開發(fā)環(huán)境 [2] 在 PC 機 上 安 裝 Ubuntu 。 然 后 下 載 并 解 壓 交 叉 編 譯 鏈armlinu xgcc4. 4. 3。從 Qt 官網(wǎng) 下 載 linux 版本的 Qt 開發(fā) 框 架， 這 里使 用 4. 7. 2版 本 ， 下載 的 安裝 包 文件 為 qteverywhere opensourcesrc4. . tar. gz 。 然 后使用 交 叉 編譯 鏈 對 Qt 源碼 進行 交 叉編 譯 ，最 后 使 用 make install 命令來安裝 Qt。我們再從 Qt 官網(wǎng) 下 載 linu x 版本的 Qt Creator 2. 1， 然后 安 裝它 ， 用它 來 進 行 Qt程序的開發(fā) 。 嵌入式終端軟件平臺搭建 嵌入式終端軟件平臺的搭建，包含以下幾步。 第一， 燒寫 BIOS。進入到“ EELiod/Jflashmm”目錄 下，輸入“ tar xzvf Jflash – ” 解 壓 Jflash 工 具 。 進 入 到“ JflashXbase270” 目錄下，輸入 “ ./jflashmm boot”下載“”Bootloader。 第二， 燒寫 Linux 的 內(nèi)核。先在 PC 的 Linux 的根目 錄下建立一個“ tftpboot”目錄。把“ EELiod/image”目錄下的“ zImage 和”文件復 制到“ tftpboot”目錄下。打開 mini 并且重啟目標板 ，按下 數(shù)字鍵 “ 3”選 擇第三 個選項， 把內(nèi)核 映像文件zImage 文件下載到板子上。 第三， 燒 寫 文 件系 統(tǒng) 。按 下 數(shù)字 鍵“ 5”選擇 選 項 5，把 文 件系 統(tǒng) 的映 像 文件rootfs. img 下載到目標平臺上。 軟件平臺整體 框架 本系統(tǒng)的軟件設計及其圖形界面實現(xiàn)都是基于 Qt 的。 Qt 是諾基亞開發(fā)的一個跨平臺的應用程序和 UI 開 發(fā)框架。它提供給應用 程序開發(fā)者建