基于ZigBee的温度检测控制系统设计毕业论文

.绪论 由于zigebee技术的存在大大简化降低了物联网设备的成本，使其无线通讯设备有了统一的通讯规则。在下面我们将介绍zigbee通讯协议以及系统组成。1.1选题的背景介绍了无线个域网智能控制系统,它是在目前的智能互联网蓬勃发展的前提下,用户要求智能化、物联网化、轻便化、安全化。为了满足用户的实际需求,设计和开发。通过使用传感器来检测,单片机控制、数据通信传输技术,形成智能采集和显示系统。该系统可以收集室内的温度和湿度,光照强度,并通过无线个域网发送到手持终端,手持终端提供参数显示、状态显示、报警、提供交互界面,并可以作为远程开关,遥控开关各种灯具、电器、等。该系统采用模块化程序设计技术,使用Z-堆栈协议栈,高度可扩展的,自动网络,智能化程度高。由于本人能力有限制作的并不是很完美，很多地方仍然有很多不足，在这里仅供大家参考，望各位老师见谅。1.2zigbee系统介绍无线个域网是一个低功耗局域网协议基于IEEE802.15.4网络通讯标准。无线个域网zigbee传输技术是一种短距离、低功耗的无线通信技术。其特点是近距离通讯情况下、很低的系统复杂性、自组织、低功耗、低数据率。广泛应用于自动控制领域和需要远程控制,可以嵌入各种移动通讯设备。简而言之,无线个域网zigbee通讯是一种高性价比、低功耗的无线网络通信技术近距离。无线个域网协议从下到上分别为物理层和媒体访问控制(MAC)层,传输层(TL),网络(NWK)层、应用程序层(APL)等。包括物理层和媒体访问控制层内部遵循IEEE802.15.4标准规则提供服务。1.3zigbeeZstack协议栈介绍简单来说由于ZigBee技术被大量使用，为了方便各位开发人员和使用人员进行开发，并且为了各个zigbee设备标准化，因此Zigbee联盟扩展了一些系统框架，对其网络层协议和API进行了标准化提供标准化编程接入接口。通过调用API可以快速简单方便的开发出，符合规范的zigbee软件和系统。就是由于z-stack协议栈的存在，是的zigbee设备的通用性大大提升。2基于Zigbee的信息采集由于前面都是说的数据的传输现在我们说一下数据的采集，数据的采集主要由各种传感器完成，不同传感器承担不同的信息采集以及转化任务，下面我们对各个传感器模块进行逐一分析。2.1温湿度采集DHT11数字温湿度传感器是一种温湿度复合传感器且采用数字输出的方式，具有很高的可靠性和长期稳定性。DHT11包括一个电阻式感湿元件和一个NTC特性的测温元件，内含一片高性能8位单片机相连接。因此DHT11具有超快的响应速度、以及强大的抗干扰能力、同时又具有很高性价比。单线串行接口，可以与MCU串口直接连接数据读取方便，使系统集成变得简单快捷。同时具有极低的功耗，较小的封装体积，4图2.1MCU与DHT11连接图针单排引脚封装，连接方便。故被市场广泛使用2.2光照强度度采集图2.2光敏电阻外形以及电路符号光敏电阻是光测量和控制是一种和光电转换(光强度的变化可以转换为电压变化)。常用的光敏电阻对硫化镉光敏电阻。光敏电阻器(即光谱特性)、光对人眼对可见光敏感(0.4~0.76)微米刺激变化非常接近,也就是说只要人类的眼睛可以感觉到光,并将导致其电阻变化。在设计电路时,如白炽灯泡或LED光源控制,可以使设计大大简化。2.3继电器状态采集 本系统Zigbee直接采集MCU电平状态进而得知继电器闭合状态，进而知道继电器下所带设备运行状态。3Zigbee与单片机的信号传输Zigbee与单片机的信号传输，在此次设计中直接采用UART传输，先前考虑过使用RS232,但是会增大设备体积，故并没有采用。3.1UART串口通讯介绍由于单片机内部采用并行数据，不能直接把数据发到外部串行设备，由于这一必须经过UART整理和打包才能进行不同设备之间的异步传输，其过程为：MCU先把准备写入串行设备的数据放到UART的寄存器中，再通过FIFO控制器（FirstInputFirstOutput，先入先出队列）传送到串行接收设备，如果没有FIFO，信息将变得杂乱无章，使信息传输失败。[2]4单片机显示方案 本设计开始使用的为数码管显示，但是因为显示参数实在太多后换用1602图形液晶，但是1602并不能显示汉字，而且显示容量依然不能满足要求，在综合了各个利弊之后最终采用12864图形液晶。该液晶带有字库能很方便的提供中文显示界面。而且显示容量较1602有进一步的提升。4.12864介绍12864点阵型LCD简介12864是一种图形点阵液晶显示器,该液晶屏可采用并行数据传输和串行数据传输两种方式。可以进行图形显示，同时也可以显示8×4个(16×16点阵)汉字。一般自带字库使用方便。图4.1MCU与12864连接图图4.2显示程序方框图5总结经过将近2个月的努力以及坚持，同时感谢老师的耐心指导，经过了从项目设计、论证可行性、修改到编程烧录、调试，毕业设计终于完满结束。使我不论是理论基础知识还是在实际的操作能力都有了较大的提高。论文完成会我由衷的感到高兴，在制作期间也懂得了一分耕耘一分收获的道理。智能化物联网一定是以后的大趋势，在这次项目设计使我明白了系统的原理和对应于现在电子产品有了进一步的熟悉。锻炼了我的编程能力，和独立解决问题的能力。这为我以后即将从事的工作打下了良好的基础。是我人生中宝贵的财富。通过这次设计，将我所学过的课程联系到一起，使我对所学课程有了更深的体会，对所学的知识进一步巩固，对应用电子技术专业有了更深刻的认识。在设计中所运用到的理论，使我对它们的使用更加熟练，而且发现其中强大的功能，从中又学到了很多知识。最后，由于本人水平有限，设计中存在不足，错误之处，请各位老师多多批评指正。参考文献[1]郭天祥，单片机C语言教程；[2]来清民.传感器与单片机接口及实例.；[3]王芳，马幼军，智能化住宅防盗防火报警系统设计.传感器技术，2002；[4]李冰，姜波.汪滨琦.BISS0001在热释电红外开关上的应用.应用科技2001；[5]尹长松.光散射在烟尘探测中的应用.光散射学报，1996；[6]赵海兰.智能温度传感器DS18B20.电子世界，2003；[7]李全利.单片机原理及应用技术[M].2版.北京:高等教育出版社.2005；[8]郑定明.单片机应用技术.北京:人民邮电出版社1