基于ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)的嵌入式智能家居監(jiān)控系統(tǒng)

本課題首先進(jìn)行系統(tǒng)總體設(shè)計，結(jié)合底層ZigBee無線傳感網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)和系統(tǒng)總體網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控的要求，將該系統(tǒng)設(shè)計分為四部分:無線傳輸模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、以太網(wǎng)傳輸模塊、上位機(jī)顯示界面。然后對ZigBee協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)做了全面地研究分析，同時給出了基于CC2430的無線傳輸模塊的軟硬件設(shè)計和星型網(wǎng)絡(luò)搭建，并給出了測試結(jié)果。接著設(shè)計了基于PIC32的數(shù)據(jù)處理模塊，給出了硬件電路和外圍輔助電路設(shè)計方案，并為其移植了實時操作系統(tǒng)uC/OS-II。本設(shè)計完成了基于DP43848C的以太網(wǎng)傳輸模塊設(shè)計和系統(tǒng)的以太網(wǎng)通信程序的設(shè)計，實現(xiàn)了從底層ZigBee無線傳感網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)采集最終到監(jiān)控機(jī)的數(shù)據(jù)傳輸并測試成功。最后在VC++6.0環(huán)境下，應(yīng)用Windows Sockets套件接口開發(fā)顯示界面對底層采集的數(shù)據(jù)分類顯示。

圖1 系統(tǒng)設(shè)計結(jié)構(gòu)圖

如上圖1所示，本設(shè)計主要分為以下部分:

(1)無線傳輸模塊:基于CC2430芯片(包括無線收發(fā)及傳感器)設(shè)計無線傳感網(wǎng)絡(luò)模塊，并完成各節(jié)點(diǎn)模塊的軟件編寫和節(jié)點(diǎn)間通信調(diào)試。

(2)數(shù)據(jù)處理模塊:基于PIC32芯片設(shè)計數(shù)據(jù)處理模塊，并完成程序編寫，同時在該系統(tǒng)上移植嵌入式實時操作系統(tǒng)uC/OSII。

(3)以太網(wǎng)傳輸模塊:利用網(wǎng)絡(luò)接口芯片DP43848C設(shè)計以太網(wǎng)通信模塊，并完成通信測試程序編寫。

(4)上位機(jī)顯示界面設(shè)計:利用VC++6.0基于WindowsSockcts編寫上位機(jī)界面程序，使經(jīng)過數(shù)據(jù)處理模塊處理后的數(shù)據(jù)通過以太網(wǎng)上傳到上位機(jī)(PC機(jī))界面上，實現(xiàn)統(tǒng)一管理。