关键词:CC2530,ZigBee,无线传感网络
0绪论
随着科技水平和物质生活的不断提高,人们对家居生活的哀求也不断提高,而智能化恰好知足了人们对高效、便利、安全生活的需求。早期的智能家居紧张以总线、电力线载波等有线技能为通信办法,这种办法存在着布线难、安装难、扩展难、调试难、易受电网滋扰、系统不稳定等问题,这些问题不能适应家居设备随意分布、接口分歧一的哀求,严重影响了家居行业的发展。而这些年来无论是在系统软件和还是硬件的研发上,智能家居技能取得了长足的进展,美国的各大公司如微软、摩托罗拉等相继盘踞了智能家居研发大军的前列,推出了梦幻之家、寓所之门等有名系统[1]。在海内,虽然智能家居起步相对较晚,但由于有其他国家的履历和先例以及国家对该家当投资力度的加大,科研机构和高校经由近十年的深入研究,其技能正逐步走向成熟。

1设计方案
本系统将采取TI公司的Z-STACK协议栈,以CC2530芯片为核心,构建智能家居无线传感器网络。当系统启动时,光敏传感器和红外传感器同时运作,将检测得到的光照度和职员信息后以电旗子暗记形式发送给采样节点。当采样节点吸收到旗子暗记后,通过ZigBee无线网络将信息传到折衷器,折衷器吸收到相应节点发送的数据,然后通过串口发送给上位机串口助手[2]。如果想开某个房间的灯,通过窗口发送给相应的命令给折衷器,折衷器解析命令,得到相应灯的无线网络的地址,以单播放的形式发送命令,节点收到命令,根据命令动作。当传感器检测到的旗子暗记发生变革时,采样节点可以急速吸收并进行判断,按照上文所述的路子,完成新的指令传输,折衷器也能急速吸收命令并解析。根据设置采样节点的状态扫描间隔韶光,达到节能的目的,也可以有效防止旗子暗记滋扰[3]。
2硬件设计
硬件系统是由基于CC2530的ZigBee无线传输模块和电器掌握继电器模块等组成。
CC2530是用于ZigBee和RF4CE运用的一个真正的片上系统(SOC)办理方案。它结合了业界领先的RF收发器的优秀性能,是标准的增强型8051CPU,该芯片有8KBRAM和许多其他强大的功能,外围电路紧张有晶振、天线及阻抗匹配电路(收发信息的接发器),接口电路和旁路电容和去耦滤波电路等。因此具有极高的吸收灵敏度和抗滋扰性能且能以非常低的本钱建立强大的网络节点[4]。
电器掌握继电器模块是由继电器模块与ZigBee收发节点组成。由于我国市电电压在220V旁边,为了实现对部分家电开关的掌握,采取继电器模块,并通过ZigBee无线传输模块的CC2530芯片的IO引脚及其外围驱动电路,实现对继电器模块的吸合与开释,可以掌握窗帘、灯光等开关型电器。
3软件设计
软件开拓环境选择IAR,在TI公司ZStack协议栈的根本上,编写了系统的运用程序代码,用VC编写的上位机程序为ZStack供应了丰富的函数调试接口[5]。系统软件紧张包括折衷器节点程序、路由器节点程序。折衷器是第一级节点,卖力组建网络,网络组建好后会分配节点ID地址,折衷器吸收到掌握终端发送的命令,发送掌握命令到节点就可以履行相应掌握。如图2是折衷器的事情流程图。
以下扩展到第2级、第3级乃至多级.只要在同一网络就可以履行相应掌握,折衷器吸收命令同时将掌握命令发送到路由器或者终端节点,如果直接发送命令给路由器,路由器就会实行相应命令,也可以通过路由器发送给终端节点,由终端节点实行相应命令[6]。如图是路由器(包含终端节点)事情流程图如图3。
功能实现:掌握终端(上位机)吸收来自各种传感器的干系信息,在组建网络时将掌握终端加网络,掌握终端会自动识别每一节点的ID地址,通过对节点发送命令实现掌握。可以对单个灯进行亮度调节,即向单个节点发送掌握命令,也可以将部分节点组建一个局域网络存储到掌握器中。对这个局域网络发送命令就可以实现局域网内所有节点的灯光掌握。
4结论
本系统以CC2530为核心,以ZigBee构建无线传感网络系统,通过分布在各个房间的传感器采集干系数据,用上位机掌握各个房间照明灯的开关与明暗,对建筑室内外的照明设备实现集中管理,并且按照明场所分类进行掌握,根据室内外光照的不同调节照明设备的照明度,节约能源,使建筑室内外都有一个良好的光环境,具有一定的运用前景。