【正文】 08: Proceedings of the 4th International Conference on Wireless Communications, Networking and Mobile Computing. Piscataway, NJ: IEEE Press, 2008: 15.[7] GIRI D, ROY U K. Single level address reorganization in wireless personal area network [C]// Proceedings of the 2009 International Conference on Computers and Devices for Communication. Piscataway, NJ: IEEE Press, 2009: 14.[8]王銳華,益曉新,[J].,24(6):5052,56.[9]夏益民,梅順良,[J].,23(02):129130.[10]—ZigBee[J].,12(04):2125.[11] SCHURGERS C, KULKARNI G, SRIVASTAVA M B. Distributed ondemand address assignment in wireless sensor networks [J]. IEEE Transactions on Parallel and Distributed Systems, 2002, 13(10): 10561065.[12] THOPPIAN M R, PRAKASH R. A distributed protocol for dynamic address assignment in mobile Ad Hoc networks [J]. IEEE Transactions on Mobile Computing, 2006, 5(1): 419.[13] GIRI D, ROY U K. Address borrowing in wireless personal area network [C]// IACC 2009: 2009 IEEE International Advance Computing Conference. Piscataway, NJ: IEEE Press, 2009: 181186.附錄。在未來的日子里，我會更加的努力的學(xué)習(xí)和工作，不辜負父母對我的殷切期望。同時感謝畢設(shè)期間同學(xué)們對我的幫助。蘇老師淵博的知識對我在完成畢業(yè)設(shè)計中有很大的啟發(fā)。我會永遠記著學(xué)校的教誨，重德重能，努力充實自己，走出校門后依然銘記知識是多么重要的一筆財富?；叵氪髮W(xué)求學(xué)的日子，心中充滿了無限的感激和留戀之情?？烧{(diào)電阻可供用戶調(diào)節(jié)，以滿足用戶設(shè)置燈光剛剛打開時的光線強度。將光敏電阻與10 kΩ的可調(diào)電阻串聯(lián)，再將光敏電阻另一端接地，可調(diào)電阻另一端接高電平。本設(shè)計中，主要根據(jù)室內(nèi)光線來控制燈具的閉合。在智能家居系統(tǒng)中，燈光的控制起到了舉足輕重的作用。方式三:采用手動模式，通過手動按鈕控制窗簾的閉合。方式二:根據(jù)用戶的生活習(xí)慣設(shè)定開關(guān)的時間。窗簾可以調(diào)節(jié)室內(nèi)光線和溫度的作用，本設(shè)計中窗簾分為幾種控制方式。 溫度傳感器程序設(shè)計本設(shè)計采用TMP75溫度傳感器，具有讀取溫度值方便的特點，只需根據(jù)時序圖對應(yīng)寫入控制命令即可。64 位長地址是全球唯一的地址，并且終身分配給設(shè)備；短地址是當(dāng)設(shè)備加入Zigbee 網(wǎng)絡(luò)時被協(xié)調(diào)器分配的。本系統(tǒng)的終端節(jié)點都是靜態(tài)節(jié)點，位置固定，因此可以將某個節(jié)點采集到的數(shù)據(jù)與該節(jié)點位置一一對應(yīng)起來，方便樓宇管理系統(tǒng)調(diào)控環(huán)境。傳感器終端節(jié)點根據(jù)安放的位置，還可能成為路由節(jié)點，實現(xiàn)消息的中繼和轉(zhuǎn)發(fā)。無線通信功耗是整個節(jié)點功耗的重要部分，而監(jiān)測參數(shù)往往在異常情況下才有實用價值，如煙霧濃度的劇烈增加、溫度的大幅下降等。本系統(tǒng)的監(jiān)測性質(zhì)使得終端節(jié)點可以周期性的工作和休眠，設(shè)定成1s 喚醒一次。網(wǎng)絡(luò)節(jié)點軟件設(shè)計為在不更換電池情況下延長節(jié)點使用壽命，程序設(shè)計中采用了休眠喚醒機制和閾值觸發(fā)機制。其軟件部分主要包括監(jiān)測模塊數(shù)據(jù)采集程序和網(wǎng)絡(luò)通信程序。協(xié)調(diào)器節(jié)點程序流程圖如圖4一4所示。如果是請求加入/離開網(wǎng)絡(luò)，對比地址表判斷設(shè)備，存儲或更新地址表信息，并將網(wǎng)絡(luò)地址發(fā)送到上位機。當(dāng)協(xié)調(diào)器接收信息時，根據(jù)數(shù)據(jù)包的格式來判斷是終端節(jié)點的請求加入/離開網(wǎng)絡(luò)還是傳感器采集的數(shù)據(jù)。協(xié)調(diào)器是下通各個終端傳感器節(jié)點，上通過串口和上位機通信。協(xié)調(diào)器是ZigBee網(wǎng)絡(luò)的第一個開始的設(shè)備，或者是一個的啟動或建立網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備。5)支持IAR的C51編譯/調(diào)試圖形IDE開發(fā)平臺。3)在線下載、調(diào)試、仿真。 IAR Embedded WorkbenchIAR Embedded Workbench集成的編譯器主要產(chǎn)品特征： ? 高效PRO Mable代碼? 完全標(biāo)準(zhǔn)C兼容? 內(nèi)建對應(yīng)芯片的程序速度和大小優(yōu)化器 ? 目標(biāo)特性擴充 ? 版本控制和擴展工具支持良好 ? 便捷的中斷處理和模擬 ? 瓶頸性能分析 ? 高效浮點支持 ? 內(nèi)存模式選擇 ? 工程中相對路徑支持 43 IAR Embedded Workbench集成的編譯器 PS仿真器PS仿真器具有以下特點： 1)USB接口，使開發(fā)與計算機連接更加簡單快捷。通過osalInitTasks( )函數(shù)創(chuàng)建OSAL任務(wù)，其中TaskID為每個任務(wù)的唯一標(biāo)識號。osal_start_system( )一旦執(zhí)行，則不再返回Main( )函數(shù)。如果存在就緒的任務(wù)則調(diào)用tasksArr[ ]中相對應(yīng)的任務(wù)處理函數(shù)去處理該事件，直到執(zhí)行完所有就緒的任務(wù)。42系統(tǒng)初始化 OSAL當(dāng)順利完成上述初始化時，執(zhí)行osal_start_system( )函數(shù)開始運行OSAL系統(tǒng)。這種軟件構(gòu)架可以極大地降級系統(tǒng)的功耗。用戶可以調(diào)用OSAL提供的相關(guān)API進行多任務(wù)編程，將自己的應(yīng)用程序作為一個獨立的任務(wù)來實現(xiàn)41 EW集成開發(fā)環(huán)境ZStack采用操作系統(tǒng)的思想來構(gòu)建，采用事件輪循機制，當(dāng)各層初始化之后，系統(tǒng)進入低功耗模式，當(dāng)事件發(fā)生時，喚醒系統(tǒng)，開始進入中斷處理事件，結(jié)束后繼續(xù)進入低功耗模式。ZStack采用分層結(jié)構(gòu)，硬件抽象層（HAL）提供各種硬件模塊的驅(qū)動，包括定時器Timer，通用I/O口GPIO，通用異步收發(fā)傳輸器UART，模數(shù)轉(zhuǎn)換ADC的應(yīng)用程序接口API，提供各種服務(wù)的擴展集。在ZigBee協(xié)議棧中，PHY、MAC層位于最低層，且與硬件相關(guān)；NWK、APS、APL層以及安全層建立在PHY和MAC層之上，并且完全與硬件無關(guān)。在通信的接收方數(shù)據(jù)包依次向上通過協(xié)議棧，每一層的實體能夠根據(jù)預(yù)定的格式準(zhǔn)確的提取需要在本層處理的數(shù)據(jù)信息，最終用戶應(yīng)用程序得到最終的數(shù)據(jù)信息進行處理。在網(wǎng)絡(luò)通信領(lǐng)域，在每個協(xié)議層的實體們通過對信息打包與對等實體通信。該協(xié)議棧可以實現(xiàn)復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)鏈接，在協(xié)調(diào)器節(jié)點中實現(xiàn)對路由表和綁定表的非易失性存儲，因此網(wǎng)絡(luò)具有一定的記憶功能。ZStack根據(jù)IEEE 802. ：API（Application Programming Interface），HAL （Hardware Abstract Layer），MAC（Media Access Control)， NWK（Zigbee Network Layer），OSAL（Operating SystemAbstract System），Security，Service，ZDO（Zigbee Device Objects）。 ZigBee無線軟件開發(fā)平臺 ZStackZStack裝載在一個基于IAR開發(fā)環(huán)境的工程里。介紹了IAR Embedded Workbench集成的編譯器，以及PS下載仿真器。第四章 系統(tǒng)軟件設(shè)計軟件設(shè)計是zigbee技術(shù)在智能家居應(yīng)用中的中重要組成部分。連線電路 窗簾控制電路亦可采用雙向可控硅電路，控制窗簾的拉開，關(guān)閉。當(dāng)控制中心發(fā)出信號時，紅外發(fā)光二極管導(dǎo)通，光控雙向可控硅導(dǎo)通，交流側(cè)電源開關(guān)導(dǎo)通閉合。5 腳是空腳, 6 腳為輸出端, 輸出級由過零檢測的光控雙向可控硅組成，當(dāng)砷化鎵紅外發(fā)光二極管發(fā)出紅外光時,光控雙向可控硅感應(yīng)到紅外光并觸發(fā)導(dǎo)通。器件由輸入、輸出兩部分組成。廣泛應(yīng)用于電磁閥及電磁鐵控制、電機驅(qū)動、溫度控制等, 也可用于固態(tài)繼電器、交流電源開關(guān)等場合。MOC3O63光電雙向可控硅驅(qū)動器可用直流低電壓、小電流來控制交流高電壓、大電流。將光敏電阻一端接地，可調(diào)電阻一端接高電平，當(dāng)燈光打開是光敏電阻值會發(fā)生變化，通過CC2530中的A/D轉(zhuǎn)換器將其采樣到芯片內(nèi)，可以檢測燈光是否打開。反之則關(guān)閉燈光開關(guān)。自動模式下燈光控制模塊主要由光敏電阻和燈光控制繼電器組成。好的燈光控制電路設(shè)計應(yīng)當(dāng)滿足人們對舒適性、節(jié)能的要求。有上升沿脈沖來臨的時候，外部中斷喚醒，進行相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理，并將數(shù)據(jù)發(fā)給協(xié)調(diào)器。人體紅外監(jiān)測模塊的電路原理如下圖所示。它與RE200B及少量元件就可構(gòu)成被動式熱釋電紅外開關(guān)。RE200B由3～10 V電壓供電，內(nèi)置熱釋電雙敏感紅外元件，當(dāng)元件接收紅外光時在每個元件兩極發(fā)生光電效應(yīng)而積累電荷。TMP75的連接原理圖如圖光敏傳感器 紅外加微波的探測模式是目前在人體信號檢測時最常用的方式，熱釋電紅外傳感器能將檢測到的人或動物的紅外線轉(zhuǎn)換成電信號輸出，其原理為：內(nèi)置的熱釋電紅外傳感器能檢測到人或動物發(fā)出的紅外線，并在原件兩端產(chǎn)生數(shù)量相等而符號相反的電荷，此效應(yīng)為熱釋效應(yīng)。A0、A1和A2全部接低電平，這樣TMP275器件的寫地址為0x90，讀地址為0x91。引腳A0、AA2可以接地或高電平，用于決定芯片的地址TMP275的SDA和SCL引腳可以直接與處理器的引腳相連，另外還需接上拉電阻。當(dāng)測量溫度超過用戶設(shè)定的最高溫度或低于最低溫度時，引腳ALERT輸出高電平或低電平。TMP75的引腳排列如圖1所示。該器件的其他特性包括：50μA低電流、9位可編程分辨率、整個溫度范圍內(nèi)出色的穩(wěn)定性，以及40℃～+125℃的廣泛工作溫度范圍。其雙線串行接口與I2C相兼容?！妫m用于環(huán)境、通信、計算機、消費類、工業(yè)以及儀表應(yīng)用等多個領(lǐng)域的溫度測量。本設(shè)計的溫度傳感器模塊選用TI公司的TMP75，一款低功耗數(shù)字輸出溫度傳感器。我們將傳感器節(jié)點模塊設(shè)計成2部分電路，CC2530 收發(fā)模塊和傳感器監(jiān)測模塊，它們之間以排針的形式插連在一起。 環(huán)境檢測模塊 智能家居系統(tǒng)中分布著眾多的傳感器數(shù)據(jù)采集模塊，如溫度、濕度、光線強度等傳感器節(jié)點。液晶控制電路擴展模塊接口電路擴展模塊為用戶提供了豐富的擴展接口，如傳感器模塊接口，串行接口UART1，ADC通道，可控電源接口和不可控電源接口。 CC2530芯片USB轉(zhuǎn)串口電路的作用是將 PC 機的 USB 口通過轉(zhuǎn)換做串口使用，目的是為了方便用戶使用串口調(diào)試工具快速開發(fā)自己的應(yīng)用系統(tǒng)，該電路采用了CP2102完成轉(zhuǎn)換工作，如圖所示。仿真器供電電路，如圖所示。分別為：USB 供電；；。本設(shè)計采用按鍵復(fù)位電路將單片機復(fù)位，如圖所示。DVDD139電源（數(shù)字）2V–DVDD210電源（數(shù)字）2V–GND接地接地襯墊必須連接到一個堅固的接地面。CC2530引腳圖及其介紹如下圖所示圖32 CC2530引腳圖表31 CC2530引腳描述引腳名稱引腳引腳類型描述AVDD128電源（模擬）2V– 模擬電源連接AVDD227電源（模擬）2V– 模擬電源連接AVDD324電源（模擬）2V–AVDD429電源（模擬）2V–AVDD521電源（模擬）2V–AVDD631電源（模擬）2V–DCOUPL40電源（數(shù)字）。支持新RemoTI的ZigBee RF4CE，這是業(yè)界首款符合ZigBee RF4CE兼容的協(xié)議棧，和更大內(nèi)存大小將允許芯片無線下載，支持系統(tǒng)編程。CC2530可以用于的應(yīng)用包括遠程控制、消費型電子、家庭控制、計量和智能能源、樓宇自動化、醫(yī)療以及更多領(lǐng)域。CC2530提供了101dB的鏈路質(zhì)量，優(yōu)秀的接收器靈敏度和健壯的抗干擾性，四種供電模式，多種閃存尺寸，以及一套廣泛的外設(shè)集——包括2個USART、12位ADC和21個通用GPIO，以及更多。支持新RemoTI的ZigBee RF4CE，這是業(yè)界首款符合ZigBee RF4CE兼容的協(xié)議棧，和更大內(nèi)存大小將允許芯片無線下載，支持系統(tǒng)編程。 節(jié)點芯片CC2530節(jié)點主板微控制器采用的是CC2530，ZigBee新一代SOC芯片CC2530是真正的片上系統(tǒng)解決方案，支持IEEE 。 CC2530芯片。因此，要使傳感器具有良好的穩(wěn)定性，傳感器必須要有較強的環(huán)境適應(yīng)能力。(3)傳感器的穩(wěn)定性。應(yīng)該根據(jù)項目要求選擇合適的傳感器，不能一味的考慮精度、性能等。另外高精度的傳感器制造工藝比較復(fù)雜，相對價格比較的高，應(yīng)綜合考慮。再測量同種類物理量時，傳感器的選擇主要考慮以下因素:(1)傳感器的精度。通信模塊的能耗在傳感器節(jié)點中占主要部分，所以考慮通