智能家居精华设计方案参考集锦(一)
3.1 ZigBee协调器的程序设计
协调器首先完成应用层初始化,将应用层状态和接收状态设为空闲,然后打开全局中断并初始化I/O端口。接着协调器开始建立无线星形网络。协议中,协调器自动选择2.4 GHz的频段,每秒发送的最大比特数为62 500,默认的个域网网络号(PANID)是0x1347,最大的堆栈深度为5,最大单次发送的字节数为93,串口的波特率是57 600 bit/s,SL0W TIMER每秒产生中断10次。在ZigBee网络建立成功后,协调器将其地址传送给控制中心MCU。这里,控制中心MCU将ZigBee协调器识别为监控节点的一员,它被识别的地址为0。程序进入主循环。首先判断是否有终端节点发送的新数据,如果有,则直接把这个数据传送至控制中心MCU;判断控制中心MCU是否有指令下传,如果有则将下传的指令发送到相应的ZigBee终端节点;判断安防是否打开,是否有盗贼入侵,如果有则把报警信息传送至控制中心MCU;判断灯光是否处于自动控制状态,如果是,则打开模数转换器进行采样,采样值是灯光打开或关闭的关键,如果发生灯光状态改变则把新的状态信息传送到控制中心MC-U。ZigBee协调器程序流程如图5所示。
3.2 ZigBee终端节点的程序设计
ZigBee终端节点是指由ZigBee协调器控制的无线ZigBee节点,在系统中主要是监控节点和选择添加的家用电器控制器。ZigBee终端节点的初始化同样包括应用层初始化,打开中断和初始化I/O口。接着尝试加入ZigBee网络,需要强调的是:只有和ZigBee协调器设置一致的终端节点才能加入到网络中。如果ZigBee终端节点尝试加入网络失败,则每两秒重新尝试一次,直至顺利加入到网络中。加入网络成功后,Zi-gBee终端节点将其注册信息发送至ZigBee协调器,再由ZigBee协调器转发至控制中心MCU以完成ZigBee终端节点的注册。ZigBee终端节点如果是监控节点,则实现灯光及安防的控制,程序与ZigBee协调器部分类似,只是监控节点需将数据发送到ZigBee协调器,再由ZigBee协调器将数据传送至控制中心MCU。ZigBee终端节点如果是电风扇控制器,则只需接收上位机的数据,而不必上传状态,故它的控制可以在无线数据接收中断中直接完成。在无线数据接收中断中,所有终端节点都是将接收的控制指令翻译成对节点本身的控制参数,在节点主程序中不对接收的无线指令进行任何处理。
4 联机调试
由中央控制管理系统下发的对固定设备的指令编码递增的指令,通过计算机串口发送至控制中心MCU,并通过两线接口发送至协调器,再由协调器发送至ZigBee终端节点,在终端节点接收完成时将数据再次通过串口发送至PC机,在这台PC机上完成ZigBee终端节点接收的数据与控制中心所发送的数据的比较。中央控制管理系统每一秒发送2条指令,经过5 h的测试,测试软件显示共接收数据包数量为36000包时停止测试。多协议数据传输测试软件测试结果如图6所示。正确数据包36 000,错误数据包数为0,正确率为100%。
5 结束语
通过ZigBee技术实现智能家居内部组网,具有远程控制方便,添加新设备灵活和控制性能可靠等优点。通过RFTD技术实现用户身份识别,提高系统的安全性。通过GSM模块的接入,实现了远程控制和报警功能。
三、基于Linux系统和ZigBee的智能家居系统方案
摘 要:根据现代家居的发展需求,提出了一种智能家居系统的整体设计方案,以ARM11S3C6410为核心处理器,Linux嵌入式系统为家居总中心监控系统,使用Linux Qt完成了控制程序及人机界面的编写,采用GPRS通信技术完成了系统的远程通信及监控,组建基于ZigBee无线通信技术的系统内部网络,并完成了对家电的基于统一协议的控制,实现了家居的智能化。
0 引 言
随着网络技术和通信技术的不断发展以及人们对生活要求的不断提高,实现家庭智能的远程监控已经成为必然的趋势。国家建设部住宅产业化促进中心提出住宅小区要实现六项智能化要求,其中包括实行安全防范自动化监控管理:对住宅的火灾、有害气体的泄漏实行自动报警;防盗报警系统应安装红外或微波等各种类型报警探测器;系统应能与计算机安全综合管理系统联网;计算机系统能对防盗报警系统进行集中管理和控制。随着GPRS远程通信技术和短距离无线网络通信技术的不断发展和成熟,智能家居的监控技术也逐步成熟。GPRS网络通信业务是通信公司推出的一项数据传输通信业务,在GPRS网络覆盖区域内,传输距离不受限制,通信费用相对低廉,传输速率较快。Zig-Bee短距离无
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