基于ZIGBEE无线传输协议的微型烟雾报警系统Word格式.doc

基于ZIGBEE无线传输协议的微型烟雾报警系统Word格式.doc

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2、提供基于WIFI无线局域与Zigbee的家庭无线监控系统的总体设计框图，传感器负责收集相关数据，经由zigbee模块传输数据到本地服务器，再由服务器通过wifi传输到安卓手机客户端上显示。

通过相应的软件编程实现数据从硬件端到客户端的传输。

3、对整个系统进行了软硬件的联合调试，调试结果说明系统实现了预期的功能。

并对论文大致脉络进行一个系统化的梳理，并且对不足之处加以总结。

关键词：

zigbee无线通信传感器烟雾报警

MicrosmokealarmsystembasedonZigbeewirelesstransmissionprotocol

Major:

ElectronicInformationEngineering

Abstract:

WiththedevelopmentofmobileInternet,weliveinanerafulloftheinformationanddata.TheZigbeewirelesscommunicationprotocolisusedtocompleteasetofintelligentmonitoringofsmokealarmsystem,cooperatingCC2530modules,implementedonandroidsmartphoneforreal-timemonitoringoftemperaturesignalinthispaper.Throughbroadaccesstothesensortechnology,wirelesscommunicationtechnologyoftheliterature,thisdesignwithZigbeeismorepower-saving,lowercost,moreflexible,monitoringavarietyofsensorsthroughwifiwirelesslocalareanetworktorealizeremotecommunication,uploadingdatatoandroidsmartphoneontheclientside.Itismainlydiscussedasfellows:

1.themeaningoffamilysmokemonitoringalarmsystem.Researchinthefieldofthepresentsituationandthedevelopmentsituationathomeandabroad.adetailedanalysisonadvantagesanddisadvantagesofZigbee.2.ZigbeehomewirelessmonitoringsystemisbasedonWIFIwhilevarioussensorsisresponsibleforcollectingrelevantdata,throughtheZigbeemoduletotransmitdatatoalocalserver,andthenbytheserverviaWIFItransfertoshownontheandroidclientinordertoimplementthedatafromthehardwaretotheclient.3.Jointdebuggingonbothsoftwareandhardware.Theresultsofdebuggingshowthatthesystemhasrealizedtheanticipatedfunction.Attheendofthepaper,itsummarizeswhatcanwedotogetafurtherperfection.

Keywords：

ZigbeeWirelessCommunicationSensorSmokeWarning

目录

1．引言 6

1.1选题意义 6

1.2国内外相关研究现状与趋势 6

1.3本文的主要内容 7

2. 整体设计方案概述 8

2.1系统总体的设计思路与方案 8

2.2无线通信技术的对比 8

2.2.1蓝牙（Bluetooth）技术 9

2.2.2Wi-Fi（无线高保真）技术 9

2.2.3IrDA（红外线数据协会）技术 9

2.2.4ZigBee（紫蜂）技术 9

2.2.5UWB（超宽带）技术 9

2.2.6NFC（近距离无线传输）技术 10

3. 系统硬件平台 11

3.1CC2530芯片介绍 11

3.2开发板原理 12

3.3传感器 14

3.3.1MQ-2气体传感器 14

3.3.2DS18B20数字温度计 15

4. 系统软件开发平台 16

4.1IAREmbeddedworkbench 16

4.2smartRFflashprogrammer 16

4.3程序代码 17

4.3.1Z-Stack协议——发送函数AF_DataRequest 17

4.3.2上位机程序 19

5. 系统运行测试与调试反馈 24

6. 总结 27

参考文献 28

致谢 29

外文资料中文译文 30

外文资料原文 38

1．引言

1.1选题意义

随着社会的进步，信息科技的不断发展，人们已经从2000年初的互联网PC时代，进入到移动互联网时代。

无线通信技术与传感器技术以及嵌入式技术飞速发展，各种应用层出不穷，为人们生活工作带来了方便。

对家居环境的要求也变得越来越高，在家庭中使用各种电子产品以及天然气的过程中会引发产生火灾的安全隐患，所以需要一个家庭检测系统。

能够及时发现险情并告知户主，以便于将安全意外事故发生的可能性降低，带来的人身伤害与经济损失降到最低。

本文中的Zigbee无线烟雾监控系统应用了多种技术：

无线通信技术，传感器技术，计算机技术，嵌入式技术。

将他们有机结合，组成一个具有家庭监控、报警的综合应用系统。

传统的家庭监控系统一般都采用有线布线的方式来进行连接，然而这种方式带来的缺点显而易见：

安装复杂、维护性差、成本较高、可靠性不够高等。

本文使用的zigbee技术组建局部区域网络，能够在较低的成本下完成易组装与高可靠性的家庭烟雾监控系统，同时通过家庭wifi构建的无线局域网，把数据上传到PC，和手机上，使得信息的监控更加的便捷与方便。

1.2国内外相关研究现状与趋势

无线烟雾监控属于智能家居的范畴，是一个融合了自动化控制、计算机网络、有线或者无线的通信技术于一体的智能化网络系统。

智能家居最早出现于上世纪80年美国联合技术公司承建的“城市广场”，“城市广场”是1984年美国联合技术公司对位于康涅狄格州哈特福德市的一座金融大厦进行了一定智能化改造之后的结果，被认为是世界上最早的智能大厦。

该大厦装备了一整套自动化系统，用于设备管理，信息通信，水电控制，以及自动办公。

这些功能成为了后来智能建筑领域标志性的功能搭配。

伴随着这一方案的成功实践，各个国家地区的服务提供商陆续推出了自己的解决方案。

[[]2014年国内智能家居市场发展报告

]

新加坡的解决方案能够实现三表的自动抄送，防火防盗等报警功能，家用电器的控制功能，可视化的对讲功能等。

美国的ATT公司凭借其在网络基础设施上的优势，利用AgereSystemsCommpy的trueone解决方案，可以为用户提供将监控信息发送到远端个人计算机或者手机上的服务。

相较于发达国家，我国的智能家居技术起步较晚，并且加之人口多、区域经济发展差异性等因素，使得智能家居发展受阻。

近几年国家宏观调控的经济政策的出台，对物联网及无线通信领域的创新扶持，以及移动互联网浪潮的来袭，使得智能家居重新走进人们的视线。

在中国的北上广深地区，智能家居已经生根落地，进入了很多的家庭。

家庭监控作为智能家居的一个重要分支，主要呈现出如下几个趋势：

一、信息传输方式从以前的有线方式转为更为高效便捷的无线传输方式；

二、监控功能从单一化向多功能融合进行演进；

三、本地监控向远程监控进行发展，智能手机成为了热门的监控端。

1.3本文的主要内容

在第一章与第二章讨论实现家庭烟雾监控报警系统的意义。

国内外该领域的研究现状与发展情况。

在第三章第四章提供基于WIFI无线局域网与Zigbee的家庭无线监控系统的总体设计框图，传感器负责收集相关数据，经由zigbee模块传输数据到本地pc，再由pc通过wifi传输到安卓手机客户端上显示。

在第五章对整个系统进行了软硬件的联合调试，测试性能直至达到所需的功能标准。

并对论文进行总结梳理，指出可以进一步深入的地方。

2.整体设计方案概述

2.1系统总体的设计思路与方案

2.1.1系统需要实现的功能概述

1）室内的可燃气体（瓦斯）泄露检测。

家庭中，如若使用天然气没有及时关闭，那么容易造成瓦斯泄露，对人体呼吸产生影响，危害住户的健康。

严重时，甚至产生家庭火灾。

一旦能及时发现，便能大大降低损失。

2）室内温度检测。

实时获取室内温度，可以帮助户主及时的调整室内温度以达到最舒适的温度值，提升居住体验。

同时也作为烟雾报警的辅助检测参数存在。

3）室内光强检测。

判断室内是否光照通畅，同时可以判断使用场景是白天还是黑夜。

4）PC上位机客户端收集ZIGBEE协调器传输过来的数据。

5）建立一个wifi无线局域网，使得手机和PC处于同一局域网中。

通过PC上位机和手机建立通信，将数据传输到手机app上。

2.1.2系统总体设计方案

温度传感器

ZIGBEE模块2

光敏传感器

烟雾传感器

Zigbee模块1

PC上位机

手机客户端

图2.1系统设计方案流程图

2.2无线通信技术的对比

目前使用较广泛的近距无线通信技术有蓝牙（Bluetooth）,无线局域网802.11（Wi-Fi）和红外线数据传输（IrDA）.此外，还有一些具有发展潜力的近距无线技术标准，分别是ZigBee,超宽频,短距通信,WiMed