一種基于ZigBee技術(shù)的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)

　　由于終端節(jié)點(diǎn)有多個(gè)，故而采用順序綁定的方法，即先設(shè)置綁定節(jié)點(diǎn)1，成功之后設(shè)置綁定節(jié)點(diǎn)2，依此類推直到綁定所有終端節(jié)點(diǎn)。在函數(shù)void zb_BindConfirm(uint16 commandId，uint8 status)中，標(biāo)志位count每完成一次協(xié)調(diào)器到終端節(jié)點(diǎn)的綁定，其值增一，以此記錄該綁定哪個(gè)終端節(jié)點(diǎn)。再利用if語句實(shí)現(xiàn)對(duì)終端節(jié)點(diǎn)的設(shè)置綁定事件，進(jìn)而完成綁定工作。

　　在正常工作狀態(tài)下的協(xié)調(diào)器，當(dāng)有按鍵按下時(shí)，會(huì)進(jìn)入應(yīng)用層進(jìn)行處理。調(diào)用函數(shù)zb_SendDataRequest(uint16 destination，uint16 commandId，uint8 len，uint8*pData，uint8 handle，uint8 txOptions，uint8 radius)向終端節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)，由于不同終端節(jié)點(diǎn)的comma ndId不同，因此協(xié)調(diào)器只向commandId相匹配的終端節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)。終端節(jié)點(diǎn)根據(jù)接收到的數(shù)據(jù)去做相應(yīng)處理。

　　3.2 ZigBee終端節(jié)點(diǎn)

　　終端節(jié)點(diǎn)上電后，進(jìn)行初始化，然后去發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)并加入網(wǎng)絡(luò)、進(jìn)行綁定等操作。之后進(jìn)入正常丁作狀態(tài)，終端節(jié)點(diǎn)每隔10S采集一次傳感器數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在數(shù)組pData中，然后調(diào)用發(fā)送函數(shù)zb_SendDataRequest(OxFFFE，SENSOR_REPORT_CMD_ID，12，pData，0，AF_ACK_ REQUEST，0)，將所有數(shù)據(jù)一次性發(fā)送給協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)。圖5是終端節(jié)點(diǎn)程序流程圖。

　　4 嵌入式web服務(wù)器

　　嵌入式Web服務(wù)器以linux為操作系統(tǒng)，通過搭建BOA服務(wù)器，實(shí)現(xiàn)對(duì)瀏覽器頁面訪問請(qǐng)求響應(yīng)以及數(shù)據(jù)的發(fā)送等功能。此外，結(jié)合CCI技術(shù)編寫HTML靜態(tài)網(wǎng)頁和CGI程序，移植了嵌入式數(shù)據(jù)庫SQlite，用以存儲(chǔ)合法用戶的用戶名和密碼，實(shí)現(xiàn)對(duì)登錄用戶的客戶驗(yàn)證功能;并且還能存儲(chǔ)由串口傳送來的傳感器數(shù)據(jù)，通過CGI程序調(diào)用數(shù)據(jù)庫的最新數(shù)據(jù)，由BOA服務(wù)器返回給瀏覽器實(shí)現(xiàn)對(duì)家庭傳感器數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)顯示。

　　ARM9除了BOA服務(wù)器一直在運(yùn)行，還有串口應(yīng)用程序也在不斷監(jiān)聽是否有數(shù)據(jù)需要接收或者發(fā)送。設(shè)計(jì)所用ARM9開發(fā)板有3個(gè)UART，選用串口1，主要寄存器設(shè)置如下：

　　CPHCON=0xa00;

　　ULCON1=0x03;//數(shù)據(jù)格式為8位，一停止位，無校驗(yàn)位

　　UCON1=0x05;//時(shí)鐘源為pclk，查詢方式

　　UBRDIV1=(PCLK/(115200 x 16)-1);//設(shè)置波特率115200

　　5 系統(tǒng)測(cè)試

　　本設(shè)計(jì)以一個(gè)協(xié)調(diào)器和5個(gè)終端節(jié)點(diǎn)為例進(jìn)行測(cè)試，5個(gè)終端節(jié)點(diǎn)分別放在5個(gè)房間-客廳、主臥室、次臥室、衛(wèi)生間、廚房?jī)?nèi)，協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)和嵌入式Web服務(wù)器放在主臥室。在PC機(jī)上打開瀏覽器，輸入http：//192.168.1.230，即出現(xiàn)登陸頁面，輸入用戶名、密碼認(rèn)證成功后，即出現(xiàn)主頁面，如圖6，是本系統(tǒng)默認(rèn)主頁面，顯示內(nèi)容為房間名稱、電池電量、溫濕度、是否有人活動(dòng)等情況，默認(rèn)情況下空調(diào)、加濕器都是關(guān)閉的。

　　如圖7所示，通過選擇頁面上空調(diào)的開啟選項(xiàng)，瀏覽器將命令傳給CGI程序，CGI程序調(diào)用應(yīng)用程序，使ARM9經(jīng)由串口發(fā)送2個(gè)字節(jié)控制命令給ZigBee網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器，1個(gè)字節(jié)裝載的是房間編號(hào)信息，即ZigBee終端節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)地址，另一個(gè)字節(jié)裝載的是控制命令數(shù)據(jù)。網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器將命令下發(fā)給客廳中的ZigBee終端節(jié)點(diǎn)，ZigBee終端節(jié)點(diǎn)將控制命令數(shù)據(jù)譯成對(duì)P2.1口輸出低電平，相當(dāng)于空調(diào)遙控器開關(guān)按鍵按下，空調(diào)相應(yīng)打開。再在頁面上選擇空調(diào)調(diào)節(jié)溫度選項(xiàng)“降溫”，然后點(diǎn)擊“提交”按鈕，經(jīng)由相似過程，ZigBee終端節(jié)點(diǎn)控制P1.2輸出低電平，相當(dāng)于空調(diào)遙控器降溫按鍵按下，客廳溫度降低，在網(wǎng)頁上點(diǎn)擊3次按鈕“提交”，客廳溫度降至25℃。

　　通過實(shí)驗(yàn)，可以知道本系統(tǒng)能能實(shí)現(xiàn)以下功能：對(duì)家庭各個(gè)房間的溫度和濕度實(shí)時(shí)顯示，能遠(yuǎn)程調(diào)節(jié)溫度和濕度，遠(yuǎn)程打開熱水器開關(guān)對(duì)其加熱，當(dāng)房間有人活動(dòng)時(shí)能在監(jiān)控頁面顯示出來，廚房煙霧濃度是否超標(biāo)也能在頁面顯示。

　　6 結(jié)束語

　　文中所述的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用在家庭環(huán)境中，既能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)家中各個(gè)房間的溫濕度狀況，也能控制家中空調(diào)、加濕器的打開或者關(guān)閉狀態(tài)從而調(diào)節(jié)溫濕度，營造一個(gè)舒適宜人的環(huán)境。煙霧傳感器能實(shí)現(xiàn)煙霧濃度超標(biāo)檢測(cè)，使用人體紅外模塊可實(shí)現(xiàn)家庭安防功能。電池電量檢測(cè)能即時(shí)提醒更換電池。若對(duì)本設(shè)計(jì)做微小改動(dòng)，添加房間數(shù)量或減少數(shù)量，或者改變傳感器類別實(shí)現(xiàn)其他功能，可擴(kuò)展性較強(qiáng)。