基于无线传感器网络的智能家居 - 图文

第四章 硬件设计

硬件设计包括了三个模块，即中央控制模块、信息检测模块，以及家电控制模块。

4.1 中央控制模块

基于无线网络的智能家居的设计，我们选择了技术成熟、低耗高能的ZigBee技术组建无线网络，硬件上面，我们选择了被广泛应用于ZigBee模块的控制芯片CC2430。

C2430是一颗真正的系统芯片(SoC)CMOS解决方案。这种解决方案能够提高性能并满足以ZigBee为基础的2.4GHz ISM波段应用，及对低成本，低功耗的要求。它结合一个高性能2.4GHz DSSS(直接序列扩频)射频收发器核心和一颗工业级小巧高效的8051控制器。 CC2430的设计结合了8Kbyte的RAM及强大的外围模块，并且有3种不同的版本，他们是根据不同的闪存空间32，64和128kByte来优化复杂度与成本的组合。

4.2 信号检测模块

信号检测模块，按照需求，我们设计了三个子模块，即红外报警模块，光照监测模块以及温度检测模块。 4.2.1 红外报警模块

一开始的设计思路是围绕着激光技术来做，鉴于价格过高，且实用性不好，放弃了使用激光技术的想法．后来发现使用廉价的红外线对管也可以做到，便着手设计红外对管相关的红外检测电路。

设计的电路原理是没有物体入侵时，使用一个比较器，检测电路送出低电平，输出端没有反应。当有物体入侵时，检测电路送出高电平，给ZigBee模块送出信号。 4.2.2 光照检测模块

与红外报警模块类似，使用一个比较器，当光线充足的时候，光敏电阻阻值很小，输出端送出低电平，当光线变暗的时候，光敏电阻阻值很大，输出端送出高电平，给ZigBee模块送出信号。

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4.2.3 温度检测模块

使用广泛被采纳的DS18B20，温度传感器，使得检测电路十分简单，仅仅由这个传感器构成即可，监测到的温度会时事发送数据到主控中心。

4.3 控制电路模块

主控Zigbee模块处理之后会送出持续的高电平，从而带动继电器工作以达到弱电控制强电的目的，实现对警报、灯具、空调的控制。

4.4 本章小结

本章主要介绍了硬件模块的设计，即中央控制模块、信息检测模块，以及家电控制模块，由李方舟设计。

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第五章 联调、测试

本章主要介绍了软件的调试与下载，系统的整体调试。

5.1 编译调试

1、在IAR运行环境下，打开工程，点击toggle breakpoint键开始编译。

2、编译结束，没有问题之后，开始下载程序。 如图19连接好仿真器和ZigBee模块

图19 仿真器和模块连接图

在workspace选择CoordinatouEB，点击debugg键开始下载程序，如图20所示。

图20 下载程序图

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图21 下载程序成功图

然后点击stop debugging停止下载程序。

图22 停止下载图

取下模块，这个模块就是协调器。

然后再workspace处，选择RouterEB，连接另外两个模块，用同样的方法下载程序，这两个模块就是终端节点。

5.2 系统的总体调试

连接好外部电路，DS18B20的三个引脚，对应接到一个终端模块P2区的VDD，GND和P00引脚上，红外报警模块信号脚接到另一个终端模块P2区的P07口。检测模块接到协调器模块的P1区的P11口和P14口，如图23所示。

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