基于zigbee技术的家居环境监测系统的设计与实现

江苏理工学院毕业设计说明书（论文）江苏理工学院毕业设计说明书（论文）#页共35页图5-2协调器程序流程图传感器节点软件设计传感器节点实现的是数据的采集和发送，其启动后和协调器一样开始进行网络初始化，然后开始与协调器通信，加入网络。所以其收发程序与协调器相似，具体流程如图5-3所示。每个不同的传感器节点所测得环境信息不通，本文涉及有温度，一氧化碳、亮度等。每个传感器数据获取传输过程相似，故本文只以温度传感器做介绍，其余不做叙述。

图5-3传感器节点程序流程图本章小结本章先介绍了CC2530的开发环境，又主要介绍了智能家居环境监测系统各个部分的软件设计，包括协调器节点，传感器节点的数据传输流程图，都有介绍与说明，并给出了部分核心函数。第6章上位机软件实现及测试上位机软件实现上位机负责接收协调器通过串口发送来的数据并实时显示。该上位机是用c++在Qt编译环境下写的一个简单的软件，实现简单，由于技术有限不能开发出功能比较强的软件，但是此上位机软件能够满足我们现场监控的需要，能够与协调器通信，还能在温度过高或过低时发出警告。上位机软件如图6-1所示图6-1上位机界面如上图所示，该上位机软件能够满足一般性监控需求，当然也有很多的不足之处，其中像湿度，亮度的信息并未参加测试。因为资金问题只做了温度检测。在软件中串口号和波特率是可以选择的，软件中我们增加了可以选择节点的选择，通过选择节点可以获取不同地点、不同传感器的数据，在本设计中我们只用了温度且节点只有一个，因此默认都为节点1，通过下拉菜单可以更改选择。点开文件里面会有一个设置按钮，点开设置按钮会出现一个设置警报温度值的窗口，可以在里面进行设置，如图6-2所示：图6-2报警温度设置将要设置的温度值设置好，最高和最低温度设置好，按确定即可。软件测试硬件设备连接成功，启动开关，终端节点与协调器节点自动组网成功后，运行上位机软件，将串口与波特率设置好，然后点击按键打开串口，出现显示页面如下图6-3所示。此时我们只用了一个节点，温度值显示正常，未超过报警值，不出现报警。

图6-3温度值正常显示当获取的温度值大于设定的温度时，会跳出温度过高的警告窗口，如图6-4所示：图6-4温度过高报警当获取的温度值小于设定的温度时，会跳出温度过低的警告窗口，如图6-5所示：图6-5温度过低报警最终测试结果基本通过，数据能正常接收，当温度过高或过低时能发出警告。本章小结本章介绍了上位机软件的显示及其报警功能，结合硬件对整个系统做了测试。并对整个测试结果做了总结。结束语通过了三个多月的努力，我的毕业设计--基于ZigBee的智能家居环境监测系统的设计与实现--工作终于完成了。本文以ZigBee无线通信技术为基础，设计了无线家居环境监测系统，给出了总体的设计方案，同时还给出了硬件、软件及上位机软件的设计。所得到的系统易用、可扩展，基本达到了设计要求。另外，本系统还有许多可改进的地方，比如说功耗方面，可以在电源管理程序和无线发射程序方面改进，以达到更节省能源的效果；本系统中使用的是串口将信息发送到管理中心，以后还可以通过无线发送到手机客户端，以便人们无论在何处都能实时了解到环境的变化。还有报警方面做得还不够完善，有待提高。参考文献杨剑.无线风潮中看ZigBee[J].电子与电脑，2007,7:22-25.王磊,李增荣.低能耗无线传感器网络节点的设计[J].电脑知识与技术.2009,01:22-25.陈靖,吴景东.基于ZigBee协议的无线传感器网络技术的分析和应用[J].工业控制计算机,2010,11:5-7.戚剑超,魏臻.ZigBee树型路由算法的改进[J].合肥工业大学学报（自然科学版）.2010,04:33-36.李战明,刘宝,骆东松.Zigbee技术规范与协议栈分析[J].信息化纵横,2009,05:12-16.黄建华.基于ZigBee2006的无线传感器网络设计与实现[D].西安电子科技大学,2009年.马新涛.基于Zigbee技术的无线网关设计[D].中国海洋大学,2010年.张杰,涂巧玲,杨文刚.传感器网络节点通信模块的低功耗研究[J].传感器与微系统,2009,09:42-45.郭栋,秦明芝,王伟敏.基于CC2430的ZigBee无线传感器网络设计与实现[J].物联网技术,2011,01:12-15.马跃其.基于ZigBee无线通信技术的智能家居系统[D].河南理工大学,2010年.中国智能家居网．http：//www．S.王岩;基于ZigBee协议无线传感器网络的设计与实现[D].天津大学,2007年.L．Ruiz-Garcia，J．I．Robla,andEBarreiro．PerformanceofZigBeebasedwirelesssensornodesforreal—timemonitoringoffruitlogistics[J]．JournalofFoodEngineering，V01．87，No．3，PP．405—415，August2008．.ZhangQian，YangXianglong,ZhouYiming，WangLiren，GuoXishan．AwirelesssolutionforgreenhousemonitoringandcontrolsystembasedonZigBeetechnology[J]．JournalofZhejiangUniversity：ScienceA，V01．8，No．10，PP．1584-1587，October2007.张亮，基于ZigBee技术的智能家居环境监测系统[D].武汉科技大学,2009.致谢毕业设计是我们在大学期间最后的课程，是四年学习的一个总结，也是我们学习成果的具体体现。所以我们做毕业设计必须有一个良好的态度，认真地对待，只有这样才可以学到更多的专业知识，为将来的工作做好各个方面准备。首先要感谢带我毕业设计的李红卫教授，李教授以严谨的态度要求我们，不马虎，不以完成毕业设计为目的，以让学生在毕业设计中真正的能学到东西为目的。为了让毕业设计能顺利的完成，李教授在百忙之中