基于ARM9和ZigBee的嵌入式无线家庭安防系统的设计.pdf

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基于ARM9和ZigBee的嵌入式无线家庭安防系统的设计WirelessARM9辽宁工业大学学报(自然科学版)胡玮，孙福明System系统组成CC2430芯片具有低功耗的特性，它采用0．18岬mA；休眠模式时仅0．9衅的电流损耗，外部的ofEmbeddedHomeSecurityDesignBasedandZigBeeWei，SUN传统的家庭安防系统不仅布线繁琐，影响室内的美观，而且容易误报，图像要么存储在本地计算机硬盘之中，等待主人回来后查验，要么由主人通过远程计算机进行实时监控，浪费了人力。为了改进上述安防系统的缺点，设计了一款基于ARM9和ZigBee的无线家庭安防系统。由于采取ZigBee技术，系统功耗低，节省了布线，采用Liunx操作系统的ARM9开发板能够及时抓取图像并通过彩信传递给主人，提高了实时性及准确性。11．1系统硬件组成系统由控制传输系统、网络采集系统组成。其中控制传输系统包括ARM9开发板、彩信模块和USB摄像头，网络采集系统由ZigBee节点、ZigBee协调器和热红外传感器组成，系统结构如图1所示。ARM9开发板采用主频为400MHz的三星公司生产的$3C2440微处理器；热红外传感器模块使用的芯片型号为BISS0001．采用两个ZigBee无线收发模块，模块采用的芯片是TI公司成产的CC2430．CMOS工艺生产，工作时的电流损耗为27mA：在接收和发射模式下，电流损耗分别低于27mA或中断能唤醒系统。CC2430的休眠模式，特别适合那些要求电池寿命非常长的应用。采用了一个USB摄像头，其芯片是中星微ZC301E还有一个SIMCOM公司生产的SIM300一MMS彩信模块，内第30卷第5期0年10月Technology(Natural摘要：介绍了基于嵌入式Linux系统的ARM9平台和ZigBee技术的家庭安防系统。ZigBee模块组成无线网络与ARM9控制器相连，ARM9控制器驱动摄像头捕捉图片并将图片通过SIM300模块发送彩信通知给用户。关键词：ZigBee；ARM9：嵌入式Linux；Vide041inux2中图分类号：TP316文献标识码：B文章编号：1674．3261(2010)05．0288-04onHUFu—mingwords：ZigBee；ARM9；embeddedbasedcontroller,ARM9transmitsSIM300收稿日期：2010-08—25作者简介：胡玮(1983-)，男，河北南皮人，硕士生。孙福明(1972-)，男，辽宁大连人，副教授，博士。JournalLiaoningUniversityScienceEdition)(辽宁工业大学电子与信息工程学院，辽宁锦州KeyLinux；vide041inux2Abstract：Thedesignhousemonitorsystemwasintroducedwhichisplatformtheembeddedlinuxtechnology．ZigBeemodulesconsistbuildingnetwork，whichwithcontrollercatchespicturebycamerahouseholdersmodulesendsmultimediamessage25V01．30，N。．520Oct．2010121001)(Electron＆InformationEngineeringofTechnology,Jinzhou121001，China)connectstoCollege，Liaoningusers．
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豳·网{勰蒹H≯B蔫H箨惫篓}3控制传输系统软件设计网络采集系统软件设计r———]广———1广———-]2部封装好了MMS协议，可以直接发送彩信。1．2工作原理两个CC2430模块分别作为协调器和终端节点并组成无线网络。当有人进入房间时，触发网络采集系统内的热红外感应模块，产生3．3V的高电平传给与之相连的ZigBee终端节点。该节点通过ZigBee协议栈将报警信息传输给ZigBee协调器。协调器通过串口0与ARM9相连接，告知ARM9开发板有突发事件，驱动USB摄像头抓拍现场图像并压缩储存。ARM9开发板通过串口1连接彩信模块将图片以彩信的方式发送给主人。系统组成如图1所示。ZigB钾技术网络采集系统采用ZigBee技术，它基于IEEE802．15．4标准，是一个支持低功耗、低数据传输率的无线网络标准。ZigBee技术特点：Zigaee数据传输速率低，协议简单，成本低；网络可容纳65个设备：低功耗；使用免费的2AGHz频段等。使用Z．Stack协议栈进行组网，Z．Stack协议栈中定义了三种设备：协调器、路由器、终端节点。协调器是整个网络的核心，它的主要功能是启动网络。协调