ZigBee技术在智能家居中的应用研究.ppt

* * ZigBee技术在智能家居中 的应用研究 答辩学生：黄万平 专 业：通信工程 指导老师：熊爱民 物电学院2007级本科毕业论文答辩 做了什么…？ 分析和探讨了ZigBee技术在智能家居系统中的设计和应用，设计出ZigBee无线终端节点和协调器，编写了一套“一对二的星型网络”的三端无线传输程序，并连接各种传感器。 做的怎样…？ 成功地组建了无线智能家居网络；并通过软件编程完成了一个智能家居系统的初步应用和测试。 我的毕业设计、论文主要工作 作品展示 中心协调器（主控制器） 温度、亮度采集节点 灯光、鸣警自动控制节点 主要作品展示 三端函数 一、ZigBee技术概述（简） 二、智能家居系统的实现 1.硬件设计（简） 2.无线软件的实现 三、系统测试方法与结果分析 四、系统的不足与改进设想（简） 汇报内容 一、ZigBee技术概述（简） ZigBee技术简介 （1） ZigBee的出现 一、ZigBee技术概述 IEEE802.15.4-2003标准 定义了最下面的两层： 物理层 + 介质接入控制子层 ZigBee联盟的出现： 从805.15.4标准着手，定义了允许不同厂商制造的设备相互对话的应用纲要 增加定义：网络层 + 应用层 （2） ZigBee协议模型 以上两层并不足以保证 不同的设备之间可以对话 （3）ZigBee技术主要特点 数据传输速率低：10kbps-250kbps 功耗低：低功耗待机时两节5号电池可使用6-24个月 网络容量大：可容纳65000个设备 有效范围小：有效覆盖范围10-75米 传输可靠：采用碰撞避免策略 二、智能家居系统的实现 1.硬件设计（简） 2.无线软件的实现 无线硬件模块设计 二、智能家居系统的实现 1.设计方案： 3个无线终端节点 + 1个中心协调器 = 星型网络 二、智能家居系统的实现 1、硬件设计（简） ZigBee无线模块：芯片巨人TI公司的CC2430 液晶显示模块： LCD1602点阵字符液晶 辅助控制器： 熟悉的STC-51单片机 人机对话接口： 5个按键控制 温度传感器： 单总线DS18B20温度传感器 亮度传感器： 响应率快的CDS光敏电阻 灯光 控制 ： 廉价的9个发光二极管LED模拟控制 鸣警 器件 ： 常见的蜂鸣器报警 2.硬件传感器： （1）用到的ZigBee协议栈 精简版协议--- Baisic RF 研发者：Robert Reese教授（美国密西西比州立大学） 研发目的：方便教学、科研目的开发的 功能：只有4KB却能实现正常的组网的全部功能,并具备一定的安全性。 优点：适合初学者掌握和使用，使得在程序编写不是十分自信的我，也能胜任这个工作。 二、智能家居系统的实现 2、ZigBee软件的实现 较简单 较易调用 （2）无线组网的实现： 如果节点作为协调器( coordinator ) ,那么需要定义LRWPAN_ COORDINATOR ; 如果节点作为路由器( router)则需要定义LRWPAN_ROUTER ; 如果两者都没有定义,将作为 RFD 节点。 路由器节点通过调用 aplJoinNetwork ( ) 运行协议栈。 代码如下: main() { Hal_Init() ; //初始化 HAL 层 evbInit() ; //初始化无线模块 Apl_Init() ; //初始化协议栈 ENABL_E_ GLOBAL_INTERRUPT(); //开中断//尝试接入网络直至成功 do { aplJoinNetwork();//接入网络 while(apsBusy())//等待完成 {apsFSM();} }while(apl_GetStatus()!=LRWPAN_SUCCESS); while(1){apsFSM();}//运行协议栈 } 协调器节点形成网络,然后进入一个无限循环并调用 apsFSM( ) 运行协议栈。调用 aplFormNetwork ( ) 服务后调用函数 aplGetStatus ( ) , 如果返回了 LRWPAN_ SUC2CESS则表示服务调用成功。 代码如下: main () { hal_Init(); //初始化 HAL 层 evbInit(); //初始化无线模块 apl_Init(); //初始化协议栈 ENABL_E_ GLOBAL_INTERRUPT();//开中断 aplFormNetwork(