基于zigbee技术的家居环境监测系统的设计与实现毕业论文(存储版)

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【正文】 系统初始化。 应用层SampleApp层初始化。ZDO向网络发送一个组网请求，由于ZigBee协议栈是版开源的，网络层的具体代码无法看到，但是网络组建成功后会发送一个确认信息给ZDO层，由ZDO_NetworkFormationConfirmCB（）函数来接收发送过来的确认信息。The twelfth step：执行MT_ZdoStateChangeCB 自此协调器组网完毕。// 分配地址 if (destination == ZB_BINDING_ADDR) { = afAddrNotPresent。sapi_epDesc, mandId, len, pData, amp。该上位机是用c++在Qt编译环境下写的一个简单的软件，实现简单，由于技术有限不能开发出功能比较强的软件，但是此上位机软件能够满足我们现场监控的需要，能够与协调器通信，还能在温度过高或过低时发出警告。 本章小结本章介绍了上位机软件的显示及其报警功能，结合硬件对整个系统做了测试。基于ZigBee协议无线传感器网络的设计与实现[D].天津大学,2007年.[13] L．RuizGarcia，J．I．Robla,and EBarreiro．Performance of ZigBee based wireless sensor nodes for real—time monitoring of fruit logistics[J]．Journal of Food Engineering，V01．87，No．3，PP．405—415，August 2008．.[14] Zhang Qian，Yang Xianglong,Zhou Yiming，Wang Liren，Guo Xishan．A wireless solution for greenhouse monitoring and control system based on ZigBee technology[J]．Journal of Zhejiang University：Science A，V01．8，No．1 0，PP．1 5841 587，October 2007.[15] 张亮，基于ZigBee技术的智能家居环境监测系统[D].武汉科技大学,2009.致谢毕业设计是我们在大学期间最后的课程，是四年学习的一个总结，也是我们学习成果的具体体现。同时感谢从我进入大学以来，学校所有在学习和生活方面对我关心的老师。还有报警方面做得还不够完善，有待提高。此时我们只用了一个节点，温度值显示正常，未超过报警值，不出现报警。 本章小结本章先介绍了CC2530的开发环境，又主要介绍了智能家居环境监测系统各个部分的软件设计，包括协调器节点，传感器节点的数据传输流程图，都有介绍与说明，并给出了部分核心函数。每个传感器数据获取传输过程相似，故本文只以温度传感器做介绍，其余不做叙述。后续开发人员在使用时，只需要对此单元进行适当的配置就可以调用此单元，实现数据的收发，故此不再赘述。 // 发送数据 status = AF_DataRequest(amp。 afAddrType_t dstAddr。The tenth step：执行zdoSendStateChangeMsg（）函数，发送状态改变消息。The fifth step：触发ZDO_NETWORK_INIT（网络初始化）事件，进入ZDApp_event_loop() 函数。 ZDApp层初始化。 协调器的自动组网流程第一步：Z_Stack由main()函数开始执行，main()函数做两件事：一是系统初始化；二是开始执行轮询式操作系统。 本章小结本章主要做了以下三个方面的工作：(1) 根据目前ZigBee网络技术的发展现状，选择了CC2530作为本设计的开发平台。⑩、PVC电缆直接出线或德式球型接线盒出线,便于与其它电器设备连接。②、测温范围 －55℃～+125℃，固有测温误差（注意，不是分辨率，这里之前是错误的）℃。可充分满足CC2530对电压的要求。它的硬件系统结构设计图如图42所示。 l 多种扩展板既有简单开发按键、又有液晶显示及传感器。MC13213可以提供全面的编码和解码、用于基带MCU的可编程时钟、以4 MHz（或更高）频率运行的标准4线SPI、外部低噪声放大器和功率放大器（PA）实现的功能扩展以及可编程的输出功率。内建的内存主要是用来储存系统的软件，包含了通讯协议堆栈，路径表，应用程序代码与资料。CC2530 有四种不同的闪存版本：CC2530F32/64/128/256，分别具有32/64/128/256KB 的闪存。第4章 系统的硬件设计 ZigBee硬件选型在介绍整个系统的硬件设计方案之前，首先对目前市场上售卖的主要的几款基于ZigBee技术的硬件平台及其各平台的自身特点进行一一介绍。(2) 安全性：本系统为家居环境控制系统做前期的数据采集，若出现错误，则可导致PC判断错误，导致错误控制。当系统检测到一氧化碳气体浓度大于用户设定是初值时，PC会立即发送报警信号到报警装置或者是家庭成员的手机或直接报警，PC在启动报警装置的同时，或可以自动控制开窗，以达到室内空气流通的效果，保证家庭成员的安全。以下是对各种参数的介绍： (1) 温度人体对温度的变化甚为敏感，在环境温度高于36摄氏度后，每增加一度对人体的负面影响都是几何级的增加，故此系统中最重要也是最基本的就是环境中温度的采集。第3章 系统的总体设计 系统结构本论文是基于ZigBee技术的无线传感器网络环境监测系统，所以根据ZigBee技术的标准和特点设计了由多传感器节点，协调器节点和PC组成的该系统。(2) 从终端的应用中集合配置的信息来执行和确定发现、网络管理、绑定管理，以及安全管理等作用。APSDE提供了多种服务给应用对象，维护管理对象的数据库，也就是我们常说的AIB，同时这些服务包括绑定设备和安全服务。(5) 寻址：ZigBee协调器和路由器具有分配地址给新加入网络的设备的能力。(3) 安全：确保通信的机密性和真实性。协调器路由器终端设备图21 ZigBee网络拓扑结构图在星状结构中无论是路由器或终端设备都是直接与协调器进行通信，而ZigBee协调器则负责运作与维护着整个网络；在簇状和网状网络结构中，协调器负责初始化和建立网络的操作，而路由器则对网络进行扩展，终端设备的信息由路由器进行转发,只不过在簇状结构中终端间的信息交换只能通过一级级向上传递到协调器，再由协调器将信息分发下去[11]。(3) ZigBee终端设备(ZigBee End Device)：其一般的简化的功能设备。(6) 工作频段灵活。(2) 成本低。采用了跳频技术，这和蓝牙技术相似，可以说是同族兄弟了。这样做的好处是不需要专门的通信蜜蜂，通过信息接力就完成了整个通信，从而实现了蜜蜂的低成本、低数据速率、自组织、低功耗、近距离、低复杂度等的信息传递方式。图11为IAR Embedded Workbench 。• 目标特性扩充。其编译器可以对一些SOC 芯片进行专门的优化. 如Atmel,TI,ST,Philips。主要介绍了ZigBee协议中各个部分的组成和数据结构，并对各层中的重点内容进行了详细的分析；(2)本文以无线传感网络为基础，以ZigBee技术纽带，详细设计出的家居环境监测系统中的两种节点协调器节点（控制中心）和传感器节点。这样才能为用户提供全面的环境信息参考。传统的工业数据采集与控制系统，其数据传输一般以工业控制总线作为介质，以致大都局限于本地的近距离范围之内应用。本文研究设计了一种智能家居环境监测子系统，实现对家庭环境的实时监测，实时为用户提供可靠并且全面的环境信息。研究人员希望能通过这种新的技术将家居中各种智能化的设备、家用电器和家庭安防设备等整合一个智能化的系统上进行资源共享、分析、控制和管理这些设备，控制这些设备来对家居中的环境参数符合人们舒适居住使用的要求，营造一个良好的环境[2]，从而可使用户能够居住在一个更高要求的环境中。将设备数据采集之后再通过无线ZigBee网络进行传输是ZigBee技术在工业现场环境中的一种应用，这种新兴的技术必将给工厂现代化注入新的活力。为了实现环境信息监测的精确性、全面性并且方便使用，本文的环境监测系统应具有以下各种特点：(1) 多对象监测环境监测系统需要检测多种环境信息，如：温度、湿度、有害气体浓度、光照强度等。根据以上介绍，本文的主要研究如下：(1)ZigBee协议的介绍。EW8051 目前是IAR公司发展较快的产品，EW8051 已经发展到了8系列版本，并且在同类产品中具有明显价格优势。• 高效PRO Mable 代码。本文使用的是IAR EW ，其与Windows XP系统的兼容性很好，在国内研究CC2X30系列芯片的人应用此软件较多。这一名称来源于蜜蜂的一种名叫Zig的舞蹈，由于通过持续不断地跳这种舞蹈来实现对新发现的食物或其他信息的传递，换句话说蜜蜂是依靠这样的通信方式来实现了一个通信网络，而每个个体则是网络中的一个节点。ZigBee协议则比蓝牙技术、高速率个人区域网或 。其设计的网络自己组织性能使网络各个节点在无需人工干预的情况下自己组网并实现数据传输的任务，当添加或去除网络中某个节点时，其余节点可以自行寻找其他节点替代中转信息，具有较强网络自愈能力。只有10kb/s～250kb/s，符合本设计需求。(2) ZigBee路由器(ZigBee Router)：它也是全功能设备在加入网络后，协调器就会分配给它一定量的十六位地址空间，再由其分别分配给下级节点使用，方便每个节点接入或离开网络，具有数据转发及路由之功能。(2) 生成网络层的协议数据单元(NPDU)：通过增加一个适当的协议头，网络层数据实体从应用支持层协议数据单元中生成网络层的协议数据单元。(4) 邻居设备发现：需要具有发现、汇报和记录相邻设备信息的能力。(1) APSME通过APSME服务接入点(APSMESAP)；(2) APSDE通过

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