基于ZigBee技術(shù)的智能家居系統(tǒng)設(shè)計(jì)
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3．1 ZigBee協(xié)調(diào)器的程序設(shè)計(jì)
協(xié)調(diào)器首先完成應(yīng)用層初始化，將應(yīng)用層狀態(tài)和接收狀態(tài)設(shè)為空閑，然后打開全局中斷并初始化I／O端口。接著協(xié)調(diào)器開始建立無線星形網(wǎng)絡(luò)。協(xié)議中，協(xié)調(diào)器自動選擇2．4 GHz的頻段，每秒發(fā)送的最大比特?cái)?shù)為62 500，默認(rèn)的個域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)號(PANID)是0x1347，最大的堆棧深度為5，最大單次發(fā)送的字節(jié)數(shù)為93，串口的波特率是57 600 bit／s，SL0W TIMER每秒產(chǎn)生中斷10次。在ZigBee網(wǎng)絡(luò)建立成功后，協(xié)調(diào)器將其地址傳送給控制中心MCU。這里，控制中心MCU將ZigBee協(xié)調(diào)器識別為監(jiān)控節(jié)點(diǎn)的一員，它被識別的地址為0。程序進(jìn)入主循環(huán)。首先判斷是否有終端節(jié)點(diǎn)發(fā)送的新數(shù)據(jù)，如果有，則直接把這個數(shù)據(jù)傳送至控制中心MCU；判斷控制中心MCU是否有指令下傳，如果有則將下傳的指令發(fā)送到相應(yīng)的ZigBee終端節(jié)點(diǎn)；判斷安防是否打開，是否有盜賊入侵，如果有則把報(bào)警信息傳送至控制中心MCU；判斷燈光是否處于自動控制狀態(tài)，如果是，則打開模數(shù)轉(zhuǎn)換器進(jìn)行采樣，采樣值是燈光打開或關(guān)閉的關(guān)鍵，如果發(fā)生燈光狀態(tài)改變則把新的狀態(tài)信息傳送到控制中心MC-U。ZigBee協(xié)調(diào)器程序流程如圖5所示。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/166580.htm
3．2 ZigBee終端節(jié)點(diǎn)的程序設(shè)計(jì)
ZigBee終端節(jié)點(diǎn)是指由ZigBee協(xié)調(diào)器控制的無線ZigBee節(jié)點(diǎn)，在系統(tǒng)中主要是監(jiān)控節(jié)點(diǎn)和選擇添加的家用電器控制器。ZigBee終端節(jié)點(diǎn)的初始化同樣包括應(yīng)用層初始化，打開中斷和初始化I／O口。接著嘗試加入ZigBee網(wǎng)絡(luò)，需要強(qiáng)調(diào)的是：只有和ZigBee協(xié)調(diào)器設(shè)置一致的終端節(jié)點(diǎn)才能加入到網(wǎng)絡(luò)中。如果ZigBee終端節(jié)點(diǎn)嘗試加入網(wǎng)絡(luò)失敗，則每兩秒重新嘗試一次，直至順利加入到網(wǎng)絡(luò)中。加入網(wǎng)絡(luò)成功后，Zi-gBee終端節(jié)點(diǎn)將其注冊信息發(fā)送至ZigBee協(xié)調(diào)器，再由ZigBee協(xié)調(diào)器轉(zhuǎn)發(fā)至控制中心MCU以完成ZigBee終端節(jié)點(diǎn)的注冊。ZigBee終端節(jié)點(diǎn)如果是監(jiān)控節(jié)點(diǎn)，則實(shí)現(xiàn)燈光及安防的控制，程序與ZigBee協(xié)調(diào)器部分類似，只是監(jiān)控節(jié)點(diǎn)需將數(shù)據(jù)發(fā)送到ZigBee協(xié)調(diào)器，再由ZigBee協(xié)調(diào)器將數(shù)據(jù)傳送至控制中心MCU。ZigBee終端節(jié)點(diǎn)如果是電風(fēng)扇控制器，則只需接收上位機(jī)的數(shù)據(jù)，而不必上傳狀態(tài)，故它的控制可以在無線數(shù)據(jù)接收中斷中直接完成。在無線數(shù)據(jù)接收中斷中，所有終端節(jié)點(diǎn)都是將接收的控制指令翻譯成對節(jié)點(diǎn)本身的控制參數(shù)，在節(jié)點(diǎn)主程序中不對接收的無線指令進(jìn)行任何處理。
4 聯(lián)機(jī)調(diào)試
由中央控制管理系統(tǒng)下發(fā)的對固定設(shè)備的指令編碼遞增的指令，通過計(jì)算機(jī)串口發(fā)送至控制中心MCU，并通過兩線接口發(fā)送至協(xié)調(diào)器，再由協(xié)調(diào)器發(fā)送至ZigBee終端節(jié)點(diǎn)，在終端節(jié)點(diǎn)接收完成時(shí)將數(shù)據(jù)再次通過串口發(fā)送至PC機(jī)，在這臺PC機(jī)上完成ZigBee終端節(jié)點(diǎn)接收的數(shù)據(jù)與控制中心所發(fā)送的數(shù)據(jù)的比較。中央控制管理系統(tǒng)每一秒發(fā)送2條指令，經(jīng)過5 h的測試，測試軟件顯示共接收數(shù)據(jù)包數(shù)量為36000包時(shí)停止測試。多協(xié)議數(shù)據(jù)傳輸測試軟件測試結(jié)果如圖6所示。正確數(shù)據(jù)包36 000，錯誤數(shù)據(jù)包數(shù)為0，正確率為100％。
5 結(jié)束語
通過ZigBee技術(shù)實(shí)現(xiàn)智能家居內(nèi)部組網(wǎng)，具有遠(yuǎn)程控制方便，添加新設(shè)備靈活和控制性能可靠等優(yōu)點(diǎn)。通過RFTD技術(shù)實(shí)現(xiàn)用戶身份識別，提高系統(tǒng)的安全性。通過GSM模塊的接入，實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程控制和報(bào)警功能。
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