基于ZigBee的晾衣系统Word文档下载推荐.docx
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五、软件程序功能实现模块6
5.1zigbee终端部分代码6
六、电路以及实物图8
6.1传感器等接口电路8
七、参考文献11
八、小组分工12
九、设计总结12
十、实验小组成员评分13
摘要
随着社会的发展，无线网络发展的越来越快，作为无线网络中的zigbee也是大受关注。
该设计是采用了雨滴传感器和光感传感器的检测。
用雨滴检测传感器检测出雨量和，并利用控制器将检测出的信号进行变换。
再利用光敏传感器的投光器将光线由透镜将之聚焦，经传输而至受光器之透镜，再至接收感应器，感应器将收到之光线讯号转变成电器信号。
根据两个传感器变换后的信号自动地打开或关闭我们的凉意系统。
让人们享受带来智能家居的方便性和准确性。
关键字：
ZigBee；
雨滴传感器；
嵌入式
Abstract
Withthedevelopmentofsociety,thedevelopmentofwirelessnetworkmoreandmorequickly,astheZigBeeinwirelessnetworkisalsoofconcern.
Thisdesignistheuseoftherainsensorandopticalsensordetection.Withtherainfallandraindetectionsensortodetectthe,andthecontrollerwillbedetectedsignaltransform.Thelightsensorlightwilllightfromthelenstofocus,thetransmissionandthelensopticaldevice,thentothereceivingsensor,lightsensorwillreceivethesignalintoelectricsignal.Accordingtothesignalsofthetwosensortransformedautomaticallyopenorclosethecoolnessofoursystem.LetpeopleenjoytheconvenienceandaccuracyoftheintelligentHomeFurnishingbring.
Keywords:
ZigBee；
Rainsensor；
Embedded
一、设计意义与目的
1.1目的
在无线网发展迅速并且zigbee受重视的这个时期，基于物联网思想而形成的智能家居系统也愈发的多了，而对于家居中的小方面晾衣系统听说的却不是很多，因此设计出一个比较智能的晾衣系统对与智能家居的实现也是更近了一步。
本次设计实现了一个对雨滴的雨量和光线强弱判断而达到自动收晾衣物的小系统。
上位机PC端控制软件可以用VB语言，对VB串口控件要熟悉的掌握。
同时要求学生对单片机CC2530芯片编程和zigbee协议栈有相当程度的理解以及熟练的应用，熟悉ZigBee串口以及中断的使用，会基本的C语言熟练掌握IARFOR8051软件的使用与程序下载以及手机软件开发环境。
1.2意义
目前生活中人们所使用的晾衣架多为不能随外界环境变化而自动收缩的传统类型。
假如住户是双职工，或者住户有事在外，那么如果下雨或者夜晚，传统类型的晾衣架就做不到使晾晒在室外的衣物避雨、避露水的功能。
炎热夏日，上班族通常是把衣物晾晒在室外一整天。
住户即使在家，为了减少麻烦，也很少在夏日的正午把衣物收回室内，等气温下降之后再把衣物拿出去晾晒。
暴晒对衣物的损伤极大。
目前国内也有生产智能晾衣架的厂家。
但是他们所生产的智能晾衣架都是安装在阳台内部，通过电路的控制使晾衣架根据不同的情况垂直升降，以达到智能晾衣的功能。
而我们的晾衣系统是把智能晾衣架安装在阳台的外面，达到智能晾晒衣物的目的
二、设计内容
2.1晾衣系统的工作原理
我们运用雨滴检测传感器、光敏传感器采集到的信号传输给系统处理核心单片机CC2530，根据当时的温湿度和光线的强弱判断晾衣架是否要收回。
当空气中的相对湿度超过设定值（认为要下雨或已经下雨）或光线变暗到一定值（认为已经天黑）时，系统会自动发出脉冲信号给步进电机，从而控制机械部分自动收回晾衣架（此处仅用继电器简单模拟）。
2.2设计方案
（1）了解雨滴传感器和光感传感器工作原理，根据原理画好PCB原理图。
（2）根据PCB原理图自制PCB板电路，将液晶屏，雨滴传感器，光感传感器,CC2530单片机等相关元件设备进行集成。
（3）测试PCB电路，检查相关电路能否正常工作，以及核心板的能否正常调试。
（4）在完成电路调试后，用jlink下载器下载调试程序成功完成程序对相关元件的驱动
（5）实验完成后做好相应的实验总结。
2.3实验所需器材
1.zigbee核心板
2.雨滴传感器
3.光敏传感器
4.双路继电器（可3.3V触发）
5.电阻电容等其他电子元器件
三、相关模块的性能参数
3.1雨滴传感器性能参数
此次设计使用的雨滴传感器模块为Arduino机器人套件，雨滴，下雨传感器，可用于各种天气状况的监测，并转成数定信号和AO输出。
如图3.1.1所示。
图3.1.1雨滴传感器模块
产品介绍:
1、传感器采用高品质FR-04双面材料，超大面积5.0*4.0CM,并用镀镍处理表面，具有对抗氧化，导电性，及寿命方面更优越的性能；
2、比较器输出，信号干净，波形好，驱动能力强，超过15mA；
3、配电位器调节灵敏度；
4、工作电压3.3V-5V
5、输出形式：
数字开关量输出（0和1）和模拟量AO电压输出；
6、设有固定螺栓孔，方便安装
7、小板PCB尺寸：
3.2cmx1.4cm
8、使用宽电压LM393比较器
接上5V电源，电源指示灯亮，感应板上没有水滴时，D0输出为高电平，开关指示灯灭，滴上一滴水，D0输出为低电平，开关指示灯亮，刷掉上面的水滴，又恢复到，输出高电平状态。
A0模拟输出，可以连接单片机的AD口检测滴在上面的雨量大小。
D0TTL数字输出也可以连接单片机检测是否有雨。
3.2光敏传感器性能参数
此次光敏传感器采用的是光敏传感器4线制，如图3.2.1所示。
此设计仅为简单模拟未采用A0模拟信号端口，仅使用了D0数字信号端口。
图3.2.1光敏传感器模块
模块特色：
1、采用灵敏型光敏电阻传感器
2、比较器输出，信号干净，波形好，驱动能力强，超过15mA。
3、配可调电位器可调节检测光线亮度
DO数字开关量输出（0和1）和AO模拟电压输出
模块使用说明
1、光敏电阻模块对环境光线最敏感，一般用来检测周围环境的光线的亮度，触发单片机或继电器模块等；
2、模块在环境光线亮度达不到设定阈值时，DO端输出高电平，当外界环境光线亮度超过设定阈值时，DO端输出低电平；
3、DO输出端可以与单片机直接相连，通过单片机来检测高低电平，由此来检测环境的光线亮度改变；
4、DO输出端可以直接驱动本店继电器模块，由此可以组成一个光控开关。
5、小板模拟量输出AO可以和AD模块相连，通过AD转换，可以获得环境光强更精准的数值；
四、系统设计思路及流程图
4.1设计思想
对于此晾衣系统的实现，主要是用雨滴传感器测量到的信号经过处理后判断是否在下雨，同时利用光敏传感器测量到的数据判断是否光线充足而判断出晾衣是否进行（是收衣服还是晾衣服）。
简单的说就是经过两个传感器判断是否是处于白天未下雨的情况，是则晾衣服；
否则就收衣服。
4.2主要流程图
五、软件程序功能实现模块
5.1zigbee终端部分代码
//传感器等初始化
MT_UartInit（）;
//串口初始化
MT_UartRegisterTaskID（task_id）;
//登记任务号
/******雨滴传感器初始化******/
//
P2SEL
|=
~0X01;
//设置P2.0为普通IO口
P2DIR
&
=
在P2.0口，设置为输入模式
P2INP
~0x01;
//打开P2.0上拉电阻
/******光敏传感器初始化******/
P0SEL
~0X40;
//设置P0.6为普通IO口
P0DIR
0Xbf;
在P0.6设置为输入模式
P0INP
~0x40;
//打开P0.6上拉电阻
/******继电器初始化******/
~0X02;
//设置P0.1为普通IO口
P1DIR
0X80;
在P1.7口，设置为输出模式
//传感器的判断
if
（
events
SAMPLEAPP_SEND_PERIODIC_MSG_EVT
）
{
if（light==0）//有光
if（rain==1）//无雨
SampleApp_SendPeriodicMessage1（）;
//有光23、无雨54
else
SampleApp_SendPeriodicMessage3（）;
//有光23、有雨45
}
if（rain==1）
SampleApp_SendPeriodicMessage2（）;
//无光32、无雨54
SampleApp_SendPeriodicMessage4（）;
//无光32、有雨45
//发送数据函数
void
SampleApp_SendPeriodicMessage1（
）
//有光23，无雨54
uint8
L[8];
L[0]='
2'
;
L[1]='
'
L[2]='
L[3]='
3'
L[4]='
L[5]='
5'
L[6]='
4'
L[7]='
relay=1;
AF_DataRequest（
SampleApp_Periodic_DstAddr,
SampleApp_epDesc,
SAMPLEAPP_guang_ID,
8,
L,
SampleApp_TransID,
AF_DISCV_ROUTE,
AF_DEFAULT_RADIUS
==
afStatus_SUCCESS
Error
occurred
in
request
to
send.
//协调器串口发送函数
voidSampleApp_MessageMSGCB（afIncomingMSGPacket_t*pkt）
uint16flashTime;
switch（pkt->
clusterId）
{
caseSAMPLEAPP_guang_ID:
HalUARTWrite（0,&
pkt->
cmd.Data[0],8）;
HalUARTWrite（0,"
\n"
1）;
break;
caseSAMPLEAPP_FLASH_CLUSTERID:
flashTime=BUILD_UINT16（pkt->
cmd.Data[1],pkt->
cmd.Data[2]）;
HalLedBlink（HAL_LED_4,4,50,（flashTime/4））;
}
六、电路以及实物图
6.1传感器等接口电路
图6.1雨滴传感器接口电路
图6.2光敏传感器接口电路
图6.3液晶显示模块
图6.4协调器PCB图
图6.5终端PCB图
图6.6实物图
七、参考文献
[1]任秀丽．ZigBee无线通信协议实现技术的研究[J]．计算机工程与应用，2007。
（6）：
143-144.
[2]周怡廷,等.无线通信技术及其探讨[J].自动化仪表,2005,2（6）：
5-9
[3]原羿,苏鸿根.基于ZigBee技术的无线网络应用研究[J].计算机应用与软件,2004,21（6）:
89-91
[4]李晓维．无线传感器网络技术[M]．北京：
北京理工出版社，2007
[5]穆秀春,冯新宇,王宇.AltiumDesigner原理图与PCB设计[M].北京:
电子工业出版社,2011
[6]钟永锋,刘永俊.ZigBee无线传感器网络[M].北京:
北京邮电大学出版社有限公司,2011
[7]李文仲，段朝玉．ZigBee无线网络技术入门与实战[M]．北京：
北京航空航天大学出版社，2007．
[8]AN965MicrochipSackfortheZigBeeProtocolMicrochipTechnologyInc.2004
[9]ZigBeeAlliance,ZIGBEESPECIFICATION,ZigBeeDocument053474r17January17,2008
[10JZigBeeAlliance．ZigBeespecification[M]．2007．
八、小组分工
主要负责画电路图，焊接实物元器件，编写调试程序
收集相关资料，完成实验报告
协助焊接电路，以及调试电路
查找相关资料文献，总结完成实践报告
九、设计总结
经过在这一段时间的课程实践，我们学到了很多，也学会了很多。
在老师的帮助与指点下，从画底板原理图、PCB图，制板焊接等，到写程序、下载程序、调试程序这一系列的工作中，我们可以说是受益匪浅。
不仅学会了有些实用的东西，就像画电路图、制板、焊接、用jtag下载程序等各种技巧与方式，还明白了团结的力量是巨大的。
分工合作不仅能使得工作简单化，也使得工作效率更高，这将在我们将来的生活与工作起到巨大的、不可替代的作用。
不管我们做出来的东西怎样，最起码我们从中学到了知识、技巧，我们学到的才是属于我们的。
这次课程实践或许不是最精彩的，但是是我们难忘的时光之一。
十、实验小组成员评分
《zigbee综合实践》成绩单
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