基于ZigBee技术的智能家居安防系统设计.pdf

信 息 技 术 IT WORLD 基于 ZigBee 技术的智能家居安防系统设计 西安建筑科技大学信息与控制工程学院　张军霖　于军棋　苏晓峰 随着人们家居生活条件的不断改善，人们的家庭安全防护意识 线网络节点，包括协调器、路由器和终端设备等。它结合了 Chip- 也越来越强，安防系统不再只局限于防盗、防火和防燃气泄漏等方 con 公司全球先进的 ZigBee 协议栈、工具包和参考设计，展示了领 面，而且还要考虑到家里有老人或病人等实际情况，需要为他们配 先的 ZigBee 解决方案，满足了以 ZigBee 为基础的 2.4GHz ISM 波 备紧急呼救按钮。传统的智能家居技术多采用有线方式，由于布线 段应用对低成本、低功耗的要求。CC2430 包括一个增强的 8051 单 麻烦、可扩展性差且线路易老化等原因而逐渐被市场所淘汰。近年 片机、RF 发射接收机、可编程的闪存 RAM 、模 / 数转换器（ADC ）、 来，ZigBee 技术作为一种逐渐兴起的无线通信技术，由于其近距离、 定时器（Timer ）、AES-128 安全协处理器、看门狗定时器（Watch 低功耗、低成本、组网方式灵活等优点，在智能家居安防系统中已 Timer ）等。CC2430 在应用于监视、控制网络时，具有低成本、低 得到广泛应用。 耗电的特点，而且只需连接少量的外围器件即可使用。 一、系统总体框图及工作原理 2. 主机设计。主机部分由 ARM 模块和 ZigBee 无线收发模块 1. 系统总体框图。系统的总体框图如图 1 所示，主要有 2 个部 组成。考虑到智能家居系统以后的可扩展性，本设计选用了三星公 分：前端为 ZigBee 节点（数据采集部分），后端为主机（主服务器）。 司的 ARM9 内核处理器 S3C2440A。S3C2440A 采用 ARM920T 内核， ZigBee 节点主要由门窗磁、人体红外、烟感传感器、数据处理模块 具有功耗低、处理速度快、高性能等特点。它包含有 3 个 UART 串 及无线收发模块组成，主机主要由无线收发模块、中央处理器以及 口、1 个 AC’97 解码 接口、 1 个 IIS （Inter-IC Sound Bus ）音频编 一些外围电路组成。这 2 部分通过 ZigBee 网络进行无线连接。 译解码接口、8 通道的 A/D 转换器、2 个 SPI 接口、1 个 IIC 接口（支 持多主结构）、4 个 DMA 通道、 130 个通用 I/O 口和 24 个通道外 部中断源， 1 个带日历功能的 RTC 。S3C2440A 的主频为 400MHz ， 最高达 553MHz ，该频率可以轻松运行 μc/os Ⅱ操作系统。 三、系统软件设计 本设计在软件选择时采用了源代码公开的 μc/os Ⅱ实时操作系 统。该系统具有编程简单、易移植、稳定性好、裁剪方便等优点， 并且支持多任务调度。系统软件流程图如图 3 所示。 图 1 系统总体结构 2. 工作原理。主机上有 2 个功能按键，