基于ZigBee技术智能家居安防监控系统.doc

基于ZigBee技术智能家居安防监控系统摘要：为实现对家居安全的实时监控文中设计了一种基于ZigBee技术网络通信的智能家居安防监控系统。在所设计的智能家居安防监控系统中利用相关传感器对家居环境进行数据采集并将采集到的数据信息通过ZigBee无线收发模块发送到微控制器。当家居环境出现异常情况时则启动声光报警并通过CAN总线将报警信息发送到小区智能安防系统利用GPRS无线通信模块发送到用户手机终端。当报警信息得到有效处理后警报自动解除。关键词：智能家居；无线网络；ZigBee技术；GPRS网络中图分类号：TP277文献标识码：A文章编号：2095-1302（2017）07-00-030引言伴随着信息化、数字化、网络化技术的推进通信方式由原有的有线通信逐渐演变到现在流行的无线通信物物相连的无线传感网络也得到了空前发展。人民在享受经济增长带来的幸福生活的同时对家居环境安全保障也更加重视。人们希望通过无线传感网将家中的各种智能设备、家用电器等整合到一个智能化体系中智能家居应运而生。首先应满足现代人对家居生活的需求结合ZigBee无线通信技术及GPRS网络设计出一套基于ZigBee技术网络通信的智能家居安防监控系统满足人们对家居环境监测和家居异常环境智能报警的需求。为营造安全、舒适的家居氛围对改善用户家居生活有着深远而重要的意义。1系统整体设计方案1.1系统结构框图智能家居安防监控系统主要由传感器模块、ZigBee无线收发模块和主控制器模块组成。系统框图如图1所示。传感器模块负责对家居环境进行数据信息采集。ZigBee无线收发模块连接传感器模块和主控制器模块。而主控制器模块作为整个智能家居数据处理和运算的核心。传感器模块作为系统数据来源主要对家居环境信息进行检测并将采集到的数据信息通过ZigBee无线协议发送到微控制器。主控制器模块主要实现对整个控制系统以及用户和小区进行信息交换。当采集数据超过设定阈值时微控制器采取警报措施并及时通知小区安防系统和用户手机终端。当异常信息得到及时有效的处理后警报解除。1.2系统主要功能智能家居安防监控系统主要面向小区用户设计小区用户可通过该系统对家居内部情况和家居外围进行实时监控。当危险情况发生时小区安防可及时采取处理措施避免发生不必要的事故。智能家居安防监控主要通过传感器模块检测家居环境通过ZigBee通信协议将家居现场采集的数据信息传递到微控制器。对ZigBee无线收发模块和微控制器分别设定阈值并采集数据进行对比如果两次对比超过阈值则进行声光报警提示并通过CAN总线和GPRS网络通知小区安防系统和用户手机终端。异常情况得到有效处理后警报自动解除。1.2.1家居状况实时监测智能家居安防监控系统传感器模块主要对家居中可能出现的火灾、可燃气体泄漏等危险情况进行检测。检测信息通过液晶进行信息分类显示并通过CAN总线将家居外围相关情况发送至小区监控系统进行实时监控。用户通过GPRS无线模块对家居室内情况进行实时监控。1.2.2家居异常双重检测当家居环境数据出现异常时对异常数据信息进行双重检测对比如果两次对比都超过预定阈值则进行报警提示并将异常情况反馈给小区安防和用户手机终端。当异常信息得到有效处理后报警解除。1.2.3家居安全智能报警在智能家居安防监控系统正常运行时如果家居环境发现异常则传感器模块将异常情况发送到主控制器。主控制器接收到数据信息后将相关报警信息发送到小区安防系统并告知用户。2系统硬件设计传感器模块主要由传感器、信号调理电路和ZigBee无线收发模块组成。传感器模块负责对家居环境进行数据采集。为避免火灾检测出现误报烟雾检测和温度检测同时进行。环境检测需要的传感器不尽相同因而信号调理电路有差别但最终都将环境采集数据的模拟量转换为数字量通过ZigBee无线协议传递到微控制器。主控制器模块主要由ZigBee无线收发模块、微控制器、GPRS无线通信模块组成具体如图2所示。考虑到智能家居系统的人性化和可视化利用按键输入控制家居系统的开启和关闭。液晶显示主要是对家居现场采集到的数据信息进行显示一目了然。如果发生异常或危险情况微控制器立即发出警报并通过CAN总线将警报信息发送到小区监控系统同时利用GPRS无线通信将警报信息发送到用户手机终端。用户和小区监控系统接收并查看警报后将警报解除并根据家居相关情况进行处理。系统中ZigBee无线收发模块采用2.4GHz射频芯片CC2530。CC2530核心板包括CC2530?纹?机、RF天线接口、模数转换器、晶振以及I/O扩展接口。为实现家居环境的整洁和美观避免杂乱无章的线路布局传感器模块与主控制模块通过ZigB