【正文】 s quiet before you talk. Fortunately, this inyourface strategy leads to very little RF interference. That39。s very power efficient. We did an extensive 52 analysis that led to the best powersaving strategy in various kinds of environments from quiet to noisy, Heile says. We discovered that, hands down, we were better off just sending the packet and acknowledging it. If you don39。t like to do that. Another ZigBee and munications option is the beacon mode, in which normally sleeping work slave nodes wake up periodically to receive a synchronizing beacon from the work39。 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 necessarily implement a sensor work any way they choose and still expect the multipleyear battery life that is ZigBee39。 low bandwidth requirements, a ZigBee node can sleep most of the time, thus saving battery power, and then wake up, send data quickly, and go back to sleep. And, because ZigBee can transition from sleep mode to active mode in 15 msec or less, even a sleeping node can achieve suitably low latency. Someone flipping a ZigBeeenabled wireless light switch, for example, would not be aware of a wakeup delay before the light turns on. In contrast, wakeup delays for Bluetooth are typically around three seconds. A big part of ZigBee39。s low bandwidth helps it fulfill its goals of low power, low cost, and robustness. Figure 2: ZigBee39。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。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。s sent through the air, and wireless sensors simply haven39。 Farahani PhD Zigbee Wireless Networks and Transceivers[M] Newnes 2020930 [10] Houda Labiod,AfifiHossam,Costantino de Santis WiFi, Bluetooth, Zigbee and Wimax [M] SpringerVerlag New YorkInc. 2020625 48 附錄 附錄Ⅰ 外文 文獻 ZigBee: Wireless Technology for LowPower Sensor Networks Technologists have never had trouble ing up with potential applications for wireless sensors. In a home security system, for example, wireless sensors would be much easier to install than sensors that need wiring. The same is true in industrial environments, where wiring typically accounts for 80% of the cost of sensor installations. And then there are applications for sensors where wiring isn39。再次對以上提到的單位和個人表示我最衷心的感謝。當我在設(shè)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(shè)計完成減輕了 很多 阻力。同時我也要感謝在 本次 設(shè)計過程中對我提供幫助的老師和同學(xué)， 正是 由于有 了 他們的幫助，使我在設(shè)計過程中遇到問題時能有信心去 面對問題 ，并在他們的幫助下很好的解決問題。 在經(jīng)濟社會高速發(fā)展的當下，隨著人們對財產(chǎn)安全的重視程度與日劇增，家庭智能防盜系統(tǒng)必將迎來一個發(fā)展的大浪潮。 但是由于時間關(guān)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。 3)程序可以反復(fù)燒寫，方便技術(shù)人員調(diào)試。 2） 每個終端節(jié)點都可以進行探測采集工作，并將數(shù)據(jù)發(fā)送給協(xié)調(diào)器，做到了分散采集，集中處理。 45 第 6 章 總結(jié)與 展望 本文所講的 基于物聯(lián)網(wǎng)的智能防盜報警 系統(tǒng)能及時 準確地向 用戶報告闖入信息 ，具有很強的實用性。再次上電調(diào)試，發(fā) 44 現(xiàn)問題解決了。 調(diào)試過程中出現(xiàn)的問題 1） 起初設(shè)定點對點和廣播發(fā)送數(shù)據(jù)的周期為 1 秒，結(jié)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。 系統(tǒng)工作正常。 模塊實物圖 如 圖 5 57 所示 ： 圖 56 模塊實物圖 43 感應(yīng)區(qū)沒有人時， OLED 屏顯示“安全”，繼電器斷開，蜂鳴器不工作 ，系統(tǒng)工作正常。 ③ 給兩塊開發(fā)板上電，打開串口調(diào)試助手。 實驗步驟： ① 選擇 CoodinatorEBPro, 下載到開發(fā)板 A；作為協(xié)調(diào)器，通過 USB 線跟電腦連接，并接上 OLED 顯示屏及蜂鳴器。 實物圖如 圖 54 所示 ： 41 圖 54 顯示報警電路測試 OLED 顯示屏顯示“ security”，蜂鳴器發(fā)出響聲 ，工作正常。 顯示 報警 電路測試 本測試用于測試報警電路是否可用顯示警報信息以及蜂鳴器是否正常工作。 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(diào)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。 實驗步驟： ① 選擇 CoodinatorEBPro, 下載到開發(fā)板 A；作為協(xié)調(diào)器。 39 圖 52 傳感器測試 人進入感應(yīng)區(qū)域后， LED1點亮 ，工作正常。 實驗步驟： 使用 P0_4 作為檢測引腳 , 人進入其感應(yīng)范圍模塊輸出高電平 ,點亮 LED1，人離開感應(yīng)范圍 LED1 熄滅 口為 HCSR501 傳感器的輸入端。吸合的時間為 2 秒。 流程圖如 圖 48 所示 ： 開始O L E D 顯示屏顯示“ 安全 ” ,關(guān)閉蜂鳴器判斷是否接收到闖入信息是O L E D 顯示屏顯示 ”危險 ” ,開啟蜂鳴器初始化 O L E D 顯示屏并配置 IO 口否 圖 48 顯示報警程序流程圖 串口發(fā)送程序 主 控設(shè)備在沒有接收到來自傳感設(shè)備的闖入信號時，向 PC 機通過串口發(fā)送“安全”信息，當接收到闖入信號后再 向 PC 機發(fā)送“危險”信息。 35 發(fā)送與接收程序 主控設(shè)備的 主函數(shù)及 發(fā)送接收程序與傳感設(shè)備大致相似 。 流程圖如 圖 46 所示 ： 開始開啟接收模塊接收數(shù)據(jù)判斷接收到的數(shù)據(jù)是否為指定信息控制繼電器吸合 ，接通報警電路是結(jié)束控制繼電器斷開 ，斷開報警電路否 圖 46 接收部分流程圖 主控 設(shè)備 程序 主控模塊 接 收 到傳感模塊的信息后，對信息進行判斷，根據(jù)條件開啟蜂鳴器并使 OLED 屏顯示警報 信息。 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(shè)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(diào)器 。 傳感 設(shè)備程序 傳 感設(shè)備通過傳感器采集闖入信息，并將信息發(fā)送給主控模塊；當接收到主控模塊的信息后，根據(jù)信息控制繼電器吸合或斷開。修改為 uint8 zgPreConfigKeys = TRUE. ③ 準備一個 key,這個可以在函數(shù) 中修改 。 ① 將 文件中設(shè)置為 DSECURE=1,這句話的意思是SECURE=1,這個變量 在 ZigBee 協(xié)議棧中作為 if 語句的條件使用 ,條件為真的語句中就是開啟加密算法的函數(shù) .所以要使用 AES 加密， 第一步是要將這個參數(shù)設(shè)置為 1。 //設(shè)置 為普通 IO 口 P0DIR |= 0x20。 // 定義為輸入口 P0SEL amp。 //設(shè)置 為普通 IO 口 P0DIR amp。 P1SEL(0xF4) 端口 1 功能選擇 到 功能選擇 0： 通用 I / O 31 將 P0_4 設(shè)置為普通輸入口；將 P0_5 設(shè)置為普通輸出口；代碼如下： P0SEL amp。通用 I / O 端口。 //注冊串口任務(wù) 配置 IO 口 寄存器的作用和配置方法。 圖 42 協(xié)調(diào)器與終端 建立 通信 設(shè)置串口 為了使 pc 機接受到來自協(xié)調(diào)器的報警 信息， 需要調(diào)用相應(yīng)的函數(shù)進行配置，具體方法如 圖 43 所示 ： 30 圖 43 設(shè)置串口 MT_UartInit()。 [10] 協(xié)調(diào)器與終端節(jié)點通信網(wǎng)絡(luò)的建立 ： 由于協(xié)議棧本身代碼即可實現(xiàn)協(xié)調(diào)器與終端節(jié)點通信網(wǎng)絡(luò)建立，因此只需要如下圖所示分別選擇 CoordinatorEBPro 和 EndDeviceEBPro 將代碼下載到開發(fā)板即可實現(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò) 的 建立。 接收：接收節(jié)點調(diào)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。 [9] 28 軟件界面 如圖 41 所示： 圖 41 IAR Embedded Workbench IDE 軟件界面 通信網(wǎng)絡(luò) 建立 撇開本 系統(tǒng) 不談，先給大家介紹一下實現(xiàn)一個簡單的無線數(shù)據(jù)通信時的一般步驟： 組網(wǎng)：調(diào)用協(xié)議棧的組網(wǎng)函數(shù)、加入網(wǎng)絡(luò)函數(shù)，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的建立與節(jié)點的加入。嵌入式 IAR Em