家庭安全远程监控系统的设计与实现

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1、为了确保“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备正常使用，我校做到安装、教师培训同步进行。设备安装到位后，中心校组织各学点管理人员统一到县教师进修学校进行培训，熟悉系统的使用和维护。家庭安全远程监控系统的设计与实现　　摘要：本文设计了一种基于ZigBee无线传输技术的家庭安全监控系统，将传感器监测到的信号经过接收模块传输到家庭网关，通过驱动设备实现声光报警。家庭网关与家中的路由器相连，通过Internet网络传输到广域网中，用户通过手机等终端设备接收来自家庭的报警信号，实现对家庭安全的远程监控。　　关键词：ZigBee技术；传

2、感器；家庭网关；远程监控　　中图分类号：TP277文献标识码：A文章编号：1007--0179-02　　随着人民生活水平不断提高，家中的家用电器和贵重设备也越来越多，家庭的安全隐患也逐渐增多，人们的安全意识也在不断的提高，家庭财产的安全保护就显得尤为重要，家庭安全远程监控系统也就应运而生。　　1系统设计框图　　系统由传感器节点，网关节点以及家庭路由器等组成，系统设计框图如图1所示。节点由CC2530芯片及人体传感器、烟雾传感器等组成，通过无线与网关节点相连，网关节点与驱动电路相连实现声光报警、液晶显示和键盘控制等，同时与家

3、庭路由器相连，将报警控制信号通过Internet网传输出去，用户通过手机、Pad等终端设备进行实时监控[1]。　　2系统的硬件设计为了充分发挥“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备的作用，我们不仅把资源运用于课堂教学，还利用系统的特色栏目开展课外活动，对学生进行安全教育、健康教育、反邪教教育等丰富学生的课余文化生活。为了确保“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备正常使用，我校做到安装、教师培训同步进行。设备安装到位后，中心校组织各学点管理人员统一到县教师进修学校进行培训，熟悉系统的使用和维护。　　CC2530微处理器基本电路　

4、　CC2530是一款由TI公司生产的全面兼容8051内核的单片机，基本电路包括电源电路、晶振电路、射频发射与接收电路和输入输出接口电路等。CC2530同时支持IEEE协议，它可以建立强大的网络节点，并且成本非常低，具有极高的接收灵敏度和抗干扰性能[2]。特别是它具有丰富的接口，这些接口分为三组，分别为P0、P1和P2组，P1组共有8个引脚从P0_0到p0_7，P1组也有8个引脚从P1_0到P1_7，P2组共有5个引脚从P2_0到P2_4，非常�m合家庭监控安防系统的控制与管理，基本电路如图2所示。　　人体红外传感器电路　　

5、在本设计中采用HC-SR501红外传感器，该传感器具有灵敏度高、可靠性强、超低功耗、工作电压范围宽等特点，当人体进入检测范围时输出高电平，当人体离开时则自动延时关闭高电平，输出低电平，工作电路如图3所示。　　有害气体传感器电路为了充分发挥“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备的作用，我们不仅把资源运用于课堂教学，还利用系统的特色栏目开展课外活动，对学生进行安全教育、健康教育、反邪教教育等丰富学生的课余文化生活。为了确保“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备正常使用，我校做到安装、教师培训同步进行。设备安装到位后，中心校组织各学

6、点管理人员统一到县教师进修学校进行培训，熟悉系统的使用和维护。　　MQ-2传感器可用于家庭等场所气体泄漏的监测装置，常用于液化气、苯、烷、酒精、氢气、烟雾等的探测，是一种多气体检测传感器。它具有灵敏度高、稳定性好、寿命长、响应快等特点，属于二氧化锡半导体气敏材料，烟雾的浓度越大，导电率越大，输出电阻越低，则输出的模拟信号就越大，利用这一点可以检查烟雾的存在，当烟雾浓度大于设定浓度时输出低电平，工作电路如图4所示。　　3系统的软件设计　　利用ZigBee协议组建无线网络　　ZigBee定义了短距离、低数据传输速率无线通信所需

7、要的一系列通信协议，所使用的工作频段为868MHz、915Mz和，最大传输速率为250kbps，它具有高可靠性、低成本、低功耗、高安全性等特点，完全能满足家庭安全监控系统的需要[3]。无线网络可以包含终端节点、协调器节点和路由器节点等，终端节点连接传感器，负责采集来自人体红外传感器、烟雾传感器等的信息，协调器负责组建无线局域网络，路由器负责数据的传输与转发，网络拓扑如图5所示。　　IAR软件开发环境　　利用IAREmbeddedWorkbench开发环境建立工程，实现终端节点与协调器、协调器与路由器之间的无线通信，从而实现

8、对家庭安全的监测与控制管理，流程图如图6所示[4]。　　4结语　　本文利用ZigBee无线传输协议，采用了TI公司的CC2530芯片，组建了家庭安全远程监控系统，实现了通过手机等终端设备对家庭安全的远程监控。经检验，该系统工作性能稳定，达到了预期的目的。如果增加传感器的类型，本系统的实用性和性能将会进一