基于ZigBee的微波炉智能控制系统设计.pdf

《基于ZigBee的微波炉智能控制系统设计.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、《自动化与仪器仪表》2016年第9期(总第203期)基于zigBee的微波炉智能控制系统设计水肖燕(宝鸡文理学院计算机学院陕西宝鸡，721016)摘要：随着科技的进步，家用电器的智能控制成为家居智能的重要组成部分。本文设计了一个基于zigBee技术的微波炉智能控制系统。系统将微波炉融入家庭网络中，并组建zigBee家庭内部网络和家庭网关。最终实现了手机客户端发出控制指令，微波炉完成相应的操作。关键词：微波炉；ZigBee；家庭网关；智能家居中图分类号：TN92文献标识码：BDOI编码：10．14016／j．cnki．

2、1001—9227．2016．09．191Abstract：Withthedevelopment0fthetechnology，electronicapplianceswithmoreintelligencehavebecomeanimportantcomponentofthesmarthome．ThispaperdesignsaninteUigentcontrolsystemofmicmwavebasedonZigBeetechnology．Thesystembringsthemicmwaveintothefami

3、lynetwork．Also，itfo瑚safamilynetworkbyZ唔Beeandahomegateway．FinaUy，thissystemachievesthatthemobileclientsendsoutcontmlinstlllctions，andthemicrowaVecompletesthecon．espondingoperations．Keywords：micmwave；zigbee；homegateway；smanhomeO引言zigBee技术是物联网技术的一种，它主要用于距离短、功耗低且传

4、输速率不高的各种电子设备之间进行数据传输的物联网技术，非常适合用于家电和小型电子设备的无线控制指令传输。而对家用电器的智能控制，是目前受大众青睐的智能家居系统的重要组成部分。本文以家用电器微波炉为例子，通过对微波炉的改造设计，使其加入到家庭网关中，最终实现手机终端对该电器的智能控制。1系统总体设计对智能家电的控制是通过远程客户端发送指令，家电根据指令完成操作来实现的。因此，本系统的总体结构示意图如图1所示。手机客户端发送控制命令，通过家庭网关将命令发送给微波炉。微波炉根据控制命令做出相应的操作。因此，在设计系统时，首

5、先需要对家用微波炉进行改进，使其接人到家庭网络中。然后，需要建立一个家庭网关，完成控制命令从手机客户端到微波炉的信息传输。囝]j{

6、，。。慕

7、。≯j。。_、÷翼曼■■■■●日EBee网络．，远捏控制客户端家庭网关一一一⋯⋯⋯⋯⋯E图l系统总体结构示意图2微波炉电路设计常用的微波炉通常是由cPu驱动三个继电器，通过对继电器的通断进行控制，从而来达到控制磁控管、转盘马达、光波管、风扇等的目的。通过调节磁控管的连续工作时间来设置用户使用时的大火、中火、小火。通过光波管和微波管的交收稿日期：2016一03—25。基金项目：国

8、家自然科学基金(61379030)；陕西省自然科学基础研究计划项目基金2015JM6329)；宝鸡文理学院院级项目(zKl5092)作者简介：肖燕(1982一)，女，湖北省咸宁市人，硕士，助教，主要研究方向为物联网技术。替开启，达到微波炉所设置的烧烤功能的目的。由于微波炉电路无法进行智能控制，因此需要对微波炉的核心电路进行改造。由于Cc2530输出口的电平为3．3V，而微波炉的继电器为12V电平，因此需要用小电压来控制大电压电器成为改造电路的关键。改造微波炉电路的关键电路如图2所示。每个继电器驱动电路外接一个NPN型

9、三极管、继电器保护二极管和电阻。通过控制三极管基极输入电压为Ov或3．3v，使得三极管截止或者导通，从而完成对继电器断开或者闭合的控制。用同样的方法控制另两个继电器，并在12V电源间串接一个炉门检测开关。12V电源和CC2530节点需要共地，防止微波炉炉门打开时磁控管仍工作导致电磁辐射危险。在对电路改造完毕后将三个继电器电路分别接到Cc2530的P1．3、P1．4和P1．5口，即可通过对这三个L／0口高低电平输出来控制继电器的闭合与断开，从而达到智能控制的目的。图2终端节点硬件结构图3软件设计3．1家庭网关设计家庭网

10、关是家庭内部网络和以太网之间进行通信的重要桥梁。它有三个重要功能，如图3所示：图3家庭网关功能结构图家庭内部网络采用z培Bee组网。zigBee网络中协调器负责建立zigBee网络并管理网络中的设备，并给zigBee网络内各个模块分配网络地址。在本次设计中，为了保证在协调·191·基于zigBee的微波炉智能控制系统设计肖燕器重启后网络地址不变