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1、第6期(总第199期)机械工程与自动化No.62016年12月MECHANICALENGINEERING&AUTOMATIONDec.文章编号:1672-6413(2016)06-0174-02基于单片机的无线智能报警系统的设计﹡黄飞,彭建英(湖南文理学院,湖南常德415000)摘要:为了解决目前无线报警系统存在的误报警、成本高等问题,结合无线报警和ZigBee技术,采用CC2530芯片和HC-SR501人体感应模块,实现了基于ZigBee技术无线智能报警系统的硬件设计和软件开发。关键词:智能报
2、警系统;ZigBee;无线技术;红外传感器;单片机中图分类号:TP273∶TP368.2文献标识码:A0引言个传感器的监测和对设备的控制,完成数据的采集工[2]智能报警系统的无线技术分为蓝牙技术和Zig-作。[1]Bee技术。目前蓝牙技术中使用的比较好的芯片是通信模块主要由CC2530来实现,CC2530最小系[3]CC2541芯片,它是一款针对低能耗以及私有2.4统如图3所示。CC2530有21个IO口,每个IO口GHz应用的功率优化的真正片载系统,但在无线传输都可以配置成普通IO口或者设备I
3、O口(包括连接定的距离方面无法满足稍远距离的报警。ZigBee技术时器、串口、ADC),这些都是通过用户程序配置一系使用CC2530芯片,其具有一个IEEE802.15.4兼容列寄存器完成的。21个IO分成3组(P0、P1、P2),其中无线收发器,且该芯片结合了先进的RF收发器的优P0、P1各8个脚,P2只有5个脚,P1.0、P1.1有20mA良性能和增强型8051CPU强大的功能,具有无线传的驱动能力,其余的只有4mA的驱动能力。输距离更远,功耗较低的性能。本文设计了基于Zig-2.2LED和
4、按键电路的设计Bee的无线智能报警系统,实现了功耗更低、距离更远LED灯主要是模拟家庭中的照明设备,通过按键的无线智能报警。无线控制灯的熄灭。LED和按键的电路图如图4所示。1智能报警系统总体设计方案2.3温度传感器测温电路的设计智能报警系统的无线发送模块原理框图和无线接温度传感器采用DS18B20采集温度,其测温电路收模块原理框图如图1、图2所示。当温度传感器测图如图5所示。温度传感器DS18B20具有独特的单总得的温度超过上限或者人体感应模块感应到有人经过线接口方式,其功耗低、体积小、抗干扰
5、能力强,与单片时,CC2530芯片产生信号,由无线发射电路发射出机只需一条I／O线就可以实现双向通信,不需任何的外去。当无线接收电路接收到信号,经CC2530芯片处围器件便可以进行温度的测量,测温范围为-55℃~理后由显示设备显示出当前周围温度,并提示是否有+125℃,固有的测温误差为1℃。DS18B20的供电人经过。方式采用外部电源,即将Vcc直接接外部电源(3V~5.5V)。2.4红外防盗模块电路的设计红外防盗模块用来监测是否有人进入,硬件直接采用HC-SR501人体感应模块,其电路图如图6
6、所示。人体感应模块的信号输出端与单片机的引脚直接相连,不需要任何中间的接口电路。当人在感应的范围图1智能报警系统无线发射图2智能报警系统无线接收内时,输出高电平;否则输出低电平,通过检测该引脚模块原理框图模块原理框图的电平值来判断是否有人。2智能报警系统硬件设计3智能报警系统的软件设计2.1基于CC2530的ZigBee通信模块的设计智能报警系统软件使用嵌入式IAREmbedded通信模块主要有两个功能,一是负责ZigBee网络WorkbenchOSAL开发环境。IAR是一个非常有效的的通信,此
7、时它是一个ZigBee通信设备,完成网络的集成开发环境(IDE),它能使用户充分地开发并管理建立、维护网络的运行和数据的收发等;二是在Zig-嵌入式应用工程。Bee终端设备中,此时它是一个控制设备,表现为对各发送模块和接收模块通过识别模块地址实现通信﹡湖南省光电信息技术校企联合人才培养基地资助(湘教通[2012]434号)收稿日期:2016-08-15;修订日期:2016-10-28作者简介:黄飞(1993-),男,江苏南通人,在读本科生,专业为电子通信。2016年第6期黄飞,等:基于单片机的无
8、线智能报警系统的设计·175·连接,发送模块地址:SHORT_ADDR0=0x50;传感器模块和人体感应模块外部中断,设置工作信道,SHORT_ADDR1=0x20;接收模块地址:SHORT_清空接收缓冲器并开启接收使能,发送模块网络短地ADDR0=0xEF;SHORT_ADDR1=0xBE。址,实现通信连接;当温度超过上限,将温度报警命令发送模块发送过程如下:首先初始化程序,使主时无线发送出去;当检测到人体移动时,将安防报警命令钟晶振工作在32MHz,配置LED、继电器、按键、温度无线发送出去
