无线传感器网络课程设计-基于zigbee的智能窗帘控制系统

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1、河南科技学院2015-2016学年第二学期期终考试无线传感器网络题目：基于ZIGBEE的智能窗帘控制系统专业班级：成员：（包括学号、姓名）教师：曲培新完成时间：目录1.需求分析22.总体设计32.1系统硬件电路设计42.2微控制器模块52.3电源模块62.4光敏传感器模块72.5joystick设计72.6直流电机73主要软件设计83.1初始化函数93.2按键函数93.3周期性发送函数103.4点对点发送函数114总结125参考文献121.需求分析基于Zigbee技术的智能窗帘控制器作为物联网智能家居中的核心部分，可以大大提高智能家居系统给用户带来的体验度。它可以定

2、义为一个过程或者一个系统，通过无线传感器网络技术、射频识别技术等，将物理世界中的实体连接到因特网上，从而实现智能识别和管理。在物联网环境下，人们可以通过各种设备全天候获得特定服务。不仅仅是通过个人电脑，那些连接到互联网的智能终端也可以方便地为人们提供信息和执行决策。作为物联网的典型应用，智能家居业务发展备受瞩目。智能家居可以让用户有更便捷的方式来管理家用设备，使多个设备形成联动；而且，智能家居中的各个设备可以相互间通信，在没有用户指挥的时候也能根据不同的状态互动的运行，从而为用户带来更高效、舒适、方便和安全的家居环境。【前人研究进展】以往的智能家居系统以及各类智能传

3、感模块都PC为控制心，采用有线的方式连接。每次安装智能家居系统都需要做大量的布线工作。随着我国物联网进发展的快车道，Zigbee正逐步被国内越来越多的用户接受，并在部分智能传感器场景应用。简单的说，Zigbee是一种高可靠的无线数传网络，类似于CDMA和GSM网络。Zigbee数传模块类似于移动网络基站，通讯距离从标准的75m到几百米、千米，并且支持无限扩展。Zigbee技术是一种近距离、低复杂度、低功耗、高速率、低成本的双向无线通讯技术，主要用于距离短、功耗低且传输速率不高的各种电子设备之间的数据传输以及典型的有周期性、间歇性和低反应时间数据传输。基于Zigbee

4、技术的物联网智能家居系统与以前的主机式集中控制系统的最大区别是采用基于Zigbee组网通信方式，省去了复杂、困难的布线工作，降低了成本，实现了家居的智能化。【本研究切入点】以嵌入式家庭网关为核心，采用基于Zigbee无线方式对系统中的各类智能模块进行通信。【拟解决的关键问题】基于基于Zigbee技术的智能窗帘控制系统作为智能家居的有机组成部分，在其中加入基于Zigbee模块，使得该智能窗帘控制系统可以和整个智能家居系统组成一个网络，达到对家庭窗帘环境的全天候、多手段的监视和控制2.总体设计CC2530是用于2.4-GHz.IEEE.108.15.4、ZIGBEE和R

5、F4CE应用的一个真正的片上系统（SOC）解决方案。它能够以非常低的总的材料成本建立强大的网络节点。CC2530结合了领先的RF收发器的优良性能，业界标准的增强型8051CPU，系统内可编程闪存，8-KBRAM和许多其它强大的功能。CC2530有四种不同的闪存版本：CC2530F32/64/128/256，分别具有32/64/128/256KB的闪存。CC2530具有不同的运行模式，使得它尤其适应超低功耗要求的系统。运行模式之间的转换时间短进一步确保了低能源消耗。CC2530F256结合了德州仪器的业界领先的黄金单元ZigBee 协议栈(Z-Stack™)，提供了一

6、个强大和完整的ZigBee解决方案。CC2530F64结合了德州仪器的黄金单元RemoTI，更好地提供了一个强大和完整的ZigBeeRF4CE 远程控制解决方案。图1CC2530原理图系统的射频通信采用Chipon公司的CC2530，通过Zigbee无线网络技术，用簇状连接方式组网。中心控制节点定期检测光照强度，避免阳光直射办公区域。系统硬件框图如图2所示。电机微处理器Zigbee射频收发器传感器图2系统硬件框图2.1系统硬件电路设计智能窗帘控制器由５个模块组成，其硬件结构框架如图2所示：CC2530无线收发微控制器模块，该模块负责采集无线控制信号、输出与客户操作动

7、作相对应的控制信号并可以与Zigbee智能网关交互信息，利用其接收到的用户指令转换成窗帘控制相关信息；②电源模块，主要负责将输入的市电转换成电路各模块及元器件工作点电压；③过零信号检测模块主要是检测市电的过零点信号，将检测到的过零点信号输入到CC2530微控制器模块供其使；④开关量驱动模块由３个按键构成，按下后产生一个低电平信号，CC2530微控制器检测此触号并判断其是开窗帘信号还是关窗帘信号亦或是停止运行信号，驱动可控硅导通节点，实现窗帘正反转。电源模块CC2530无线收发控制器模块开关量驱动模块过零信号检测模块图3硬件结构与框架2.2微控制器模块本系统微控制