基于zigbee无限传输协议对人体红外释电传感器的功能研究

基于ZIGBEE无限传输协议对人体红外释电传感器的功能研究本文简单介绍了基于ZIGBEE技术的应用。无线传感网络节点基于51单片机和热释电红外传感器组成的。它利用HRSR501系列的热释电红外传感器来检测是否有人经过，进而实现对灯光、防侵入等职能的控制。该方案有着高准确率、低功耗、高扩展性等特点。本文描述了该系统的基本组成以及工作原理，并对该系统的软硬件做了相关介绍。其中，详细的论述了系统软件设计思想，多种中断服务等相关内容。关键字红外传感器；ZIGBEE技术；无线网络随着人们生活水平的提高和科技的发展，人们对生活中的安全防护也随之提升。基于各种技术的安全检测也开始应用到生活和商业防盗中来。已有的安全检测系统由于通常采用有线网络连接，所以有着诸多不便需要走线、不方便扩展、线容易受到磨损。采用无线方式传输检测信号则可以避免这些问题。采用无线方式，可以方便移动和扩展。因此比较适用于楼房居住的家庭的防盗的监控方面。ZIGBEE是优缺点鲜明的无线通信技术，具有功耗低和有效距离近、成本低、较为简单和较低的数据传送速度等特点。这些特点相对于其他通信技术来说，ZIGBEE适用于要求传送速率不高但可靠性要求高的系统上。基于以上ZIGBEE的特点，本文提出了一种利用ZIGBEE协议来发送用于红外安全检测数据的系统方案。可以达到对特定场合做是否有人的检测，达到长时间可靠工作、低成本低复杂度、隐蔽性强的要求。红外线指向性强，其传播距离远，因此利用其特性可以对温度的变化作出检测。利用人体红外检测器对体温范围内的温度敏感的特点，可以有效的感应到特定场合内的人员变动。因此，本方案将由51单片机，HRSR501红外检测构成，CC2530芯片遵循ZGIBEE协议与上位机相连，构成物联网。系统结构框图，如图1示图1系统结构框图1系统硬件设计系统硬件构成由AT89C51、CC2530、HRSR501模块和报警等其他外围电路组成。以下为主要电路图图2CC2530及其外围电路CC2530的外围电路中大部分都是按着其说明资料上进行规划的。复位电路实现手动复位。CC2530内置上电复位。晶振电路采用双晶振，一个是32MHZ、另外一个是低频率的。低频晶振是为了低功耗而存在的，在休眠模式下，芯片关闭其内部的部分电路，并以低频率工作待机，这就是CC2530低功耗的技术所在。26与27引脚接的是24GHZ无线收发电路，电路上的电容与电感组成了滤波器。E1是天线。30引脚通过电阻接地。另外,所有GND管脚接地。DVDD1、DVDD2及AVDD1AVDD6管脚都连接到由15V的干电池组成的3V正极上。P10和P11脚分别与AT89C54芯片的P30RXD和P31（TXD）上。来解决其之间的问题传输问题。图3单片机电路在AT89C51外围电路中，复位电路实现单片机的复位和手动复位。晶振电路向单片机提供其工作时所需的时钟，晶振的频率越高，单片机执行一个指令的时间越短，即单片机计算速度越快。电路中，晶振频率为110592MHZ。电容C20、C21都是20PF。毕业设计论文代做平台580毕业设计网是专业代做团队也有大量毕业设计成品提供参考WWWBYSJ580COMQQ34496499742系统软件设计21系统软件方案211系统软件功能ZIGBEE红外监控节点是系统中的基础。它向上位机发送信息，也可以接受并执行来自上位机指令。同时它的功能不局局限于发送和接受信息，还可以接受红外模块发送的有人信号，并发出报警。因此，软件应有以下功能1在硬件功能完整以及无线传输距离合适能正常传输信息的情况下，可以通过无线传输的方式向上位机发送监控节点的信息，并能接受来自上位机的无线控制信号，然后执行功能。2节点有情况时做出相应的的警报或提示。3关闭节点后，不响应复位或者测试功能。4选用ZIGBEE无线通讯协议，这就要求节点在通信时可以解析来自上位机的信息，并发送基于协议标准的信息。212系统软件设计方案将软件分为4部分1控制节点的信息由串口来发送，加上为了减少PCU负荷，系统对控制信号的接受都是由中断服务来完成。上位机通过串口中断来控制节点，按键功能由外部中断0来实现。2MAIN函数在中断发生后执行对应的功能，传感器发送有人信号后报警。3程序执行动作时，都会有提示。4单独写程序执行函数。213通信协议通信协议可以使上下位机之间互相传输信息。规定的通信协议1）每次发送都为11个字节字符串。2前六位依次是0X68,0X05,0X00,0X68,0X02,0X00，第八,九位均是0X00，最后一位是0X16；3校验和的形式来保证数据的正确，第十位就是第五到八位之和。4要求节点在接受数据时可以判断数据的第六位的数值与之相对的功能，并作出相应的功能，如复位。上位机则解析第9位的数值与之对应的状态。5）通过串口发送。程序结构框图，如图4所示图4程序结构框图22主函数设计及流程图221全局变量需定义的全局变量/定义铃声和测试功能的I/O口SBITLP10SBITJP11SBITCSP33/开始、关闭、测试、复位INTK，K1,K2,K3,K4/定义按键UNSIGNEDCHARKEY/通信协议变量UNSIGNEDCHART,ZHILING,DAT,STATE,C/向上位机发送用字符串INTFS0X68,0X05,0X00,0X68,0X02,0X00,0X0,0X0,0X0,X0,0X16,0XFF222主函数流程图程序设计分为两块MAIN函数与INTERRUPT函数。在MAIN函数的功能是程序的初始化，并执行来自接受到的数据中的指令。INTERRUPT函数的功能是接收来自串口的数据以及对传感器和按键做出反应。在MAIN函数中，初始化工作完成后，进入死循环检测标志位语句。在中断发生时，进入相应的中断服务，执行其中的动作。如果传感器检测有人输出高电平，在进入外部中断1，然后报警。如果有开始、测试等按键按下，执行对应的功能。如发生串口中断，将对应的标志位置1，然后返回。上述可得，MAIN函数需为中断服务进行初始化。主程序流程图如图5示图5主函数流程图结论在老师的帮助和我的努力下，完成了无线红外监控节点的设计。并编写软件来实现如下功能远程控制，红外感应警，传输信号。1远程控制功能。通电，初始化后，上位机按照通信协议发送指令，可以实现预定功能开始、结束、测试、复位等。2现场控制功能通电，初始化后，按遥控器相应的按键，可以实现预定功能开始、结束、测试、复位等。3无线红外监控功能通电、初始化后，用遥控器或者上位机发送开始指令，然后让人经过传感器，电铃会持续报警，实现无线红外监控功能。4数据收发功能通电，初始化后，每当节点执行任意功能后，均可向上位机发送相应的通信协议。同样也可以由上位机按照通信协议发送指令，节点可以做出相应的动作，实现数据收发功能参考文献【1】李文仲,段朝玉红外入侵智能单片机技术丛书ZIGBEE红外入侵智能技术入门与实战M北京航空航天大学出版社,2008【2】高守玮,吴灿阳ZIGBEE技术实践教程基于CC2530的红外入侵智能传感器解决方案附盘MCD北京航空航天大学出版社,2009【3】吕治安ZIGBEE原理与应用开发M北京航空航天大学出版社,2008【4】金纯,罗祖秋,罗凤ZIGBEE技术基础及案例分析M国防工业,2008【5】SHAHINFARAHANIZIGBEEWIRELESSNETWORKSANDTRANSCEIVERSM2008【6】李文仲,段朝玉等红外入侵智能单片机技术丛书CC1110/CC2510红外入侵智