基于GSM及ZigBee的智能家居控制系统的设计

gBee的软件方面要有ZigBee协议栈的支持，现在厂家以可以免费支持，这使得基于利用CC3430无线单片机，ZigBee技术的无线网络可以得到普级。

　本设计选用了星型组网方案。星型网络以网络协调器为中心，所有设备只能与网络协调器进行通信。ZigBee网络的协调器节点和主控模块相互连接来进行数据传输。在ZigBee网络中，所有节点的传感器数据都通过路由送往协调器节点。每个传感器节点可以设置成睡眠模式，在没有数据发送的时候进入休眠，以节省功耗，延长使用寿命。根据ZigBee协议，每个ZigBee主设备可以连接多达254个从设备，一个区域内最多可以同时存在100个独立且相互重叠覆盖ZigBee网络。所以，网络容量很大，能满足大多数需求。网络中的数据传输采用了碰撞避免机制和完全确认的数据传输机制。而且网络层和MAC层都有安全策略，且安全分级，各个应用可以灵活确定其安全属性。所以整个网络的可靠性和安全性都比较高。其工作流程为：

　　a.由用户手机发送规定好的命令给GSM模块，DSP主控模块收到GSM发来的命令后，解释该命令。解释完命令后发给主控中心的ZigBee无线射频模块，由该模块把命令发给相应的分控终端设备，分控终端设备收到命令后做出相应的动作。

　　b.当分控终端收到命令后会有两种动作：一种是做出相应的动作后向上层做出应答，另一种是主控中心把收到分控终端的信息，通过GSM以短信形式发到用户手机上。

　　到此己经完成了用户在远程对家庭内部的电子设备的控制与监测。

　　3 系统的调试

　　1.短信收发的调试：这个环节主要完成验证所选用的GSM调制解调器AT命令的兼容性。可在PC机上用超级中端来调试。

　　2.TMS320VC5402的同步串口MCBSP1与MAX3111的串行口的调试。要保证能正确接受到短信，调试过程要用TMS320VC5402仿真器。

　　3.TMS320VC5402的同步串口MCBSP0与CC2430的连接，这两个芯片要分别用仿真器两台电脑调试才能发现问题出在那一边。

　　4.调试ZigBee网络，中心控制器的CC2430和被控端的CC2430分别用仿真器分段调试，调通ZigBee链路。

　　5.调试被控端CC2430的驱动端口，能按要求驱动继电器。

　　6.逐级联调，以中心控制器为中心按各个方向的协议调通。

　　7.调试中心控制器的控制和管理逻辑。

　　8.全系统联调测试。过程中用到一个TMS320VC5402仿真器和两个CC2430仿真器。

　　4 结论及展望

　　本设计的主题是建立一个基于GSM短信息的家居智能化控制系统，实现对家庭设备，家居环境状况的控制与监测。GSM短信息模块执行接收短信息给用户手机及发送用户手机的短信息，建立了用户手机和DSP主控模块的远程通信功能，系统通过ZigBee无线通信技术实现子功能模块与主控模块之间的通讯。

　　本系统的优势和创新主要体现在以下几个方面：

　　1.设计了基于新标准ZigBee的无线技术在智能家居行业的应用方案，这在家居行业的技术发展和应用方面的研究具有前沿性和实用性。

　　2.根据人们平时通信的习惯，设计基于GSM短信来远程控制家电的系统易于被人们所接收，并且在不需要很强实时性的家居控制中具有方便，快捷，高效率低运行成本的优势。

　　3.系统采用DSPTMS320VC5402,不仅有很好的性价比也为以后系统升级扩展留有余地。在今后可以利用基于GPRS的彩信服务或3G移动通信，反馈信息可以向图形、图象的视频信息方向发展。这时，中心控制器要有足够的能力处理视频，这时DSP就大有用武之地。

　　4.在设计中解决了DSPTMS320VC5402与GSM模块相连接的接口问题。

　　因此基于GSM短信的智能家居控制系统具有较好的社会发展前景。