[毕业答辩-基于ZigBee无线传感网络的家居环境监测系统设计欢迎加入人人公共主页：单片机.pptVIP

基于ZigBee无线传感网络的家居环境监测系统的设计 学生：黄继鹏 指导老师：褚红燕 内容提要 本文系统的介绍了无线家居环境监测系统的实现方法和以及各部分的功能，最终实现了家居各种环境信息的实时监控。此系统以ZigBee无线网络技术为基础，与以往的有线系统相比实现了更方便快捷的安装，更低的功耗和更高的安全性。最终以温度的监测作为系统的演示。 ZigBee的简要介绍 ZigBee是一种低速无线局域网技术，它适用于通信数据量不大，数据传输率相对比较低，分布范围较小，但对数据的安全可靠有一定的要求，而且要求成本和功耗非常低，并容易安装使用的场合。 ZigBee应用 ZigBee协议由物理层（PHY）、媒体访问控制层（MAC）、网络层（NWK）和应用层（APL）组成。网络层及以上协议由ZigBee联盟制定，PHY和MAC层使用的是IEEE802.15.4标准。 无线网络设备类型 完整的ZigBee网络中有三种设备类型：协调器、路由器以及传感器节点。他们以一下三种网络联系到整个系统中，最终由协调器将信息发送管理中心（PC）中，本文设计的系统只在家居使用网络规模较小，故使用星状结构。 硬件电路的设计 因传感器节点除传感器外各个部分与协调器一样，故只这里介绍传感器（以DS18B20为例） 软件设计 由于使用的是Zigee无线技术，故编程软件为IAR公司的IAR Embedded Workbench for 8051 。完美支持CC2X3X系列芯片，并且IAR官网提供了ZigBee的协议栈下载。 软件设计 （1）协调器节点程序流程图： * Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. ZigBee技术特点： （1）较灵活的工作频段 Zigbee联盟定义了2.4GHz频段和868/915MHz。2.4GHz频段在全世界范围内是通用的，而868/915MHz频段分别适应欧洲和北美。共有27个信道。免注册的频段和较多的信道使ZigBee的使用更加灵活、方便，特别是选用2.4GHz频段的设备，可以在全世界的任何地方使用。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. （2）低功耗 这是 ZigBee的一个显著特点。由于工作周期短、收发信息功耗低，并且采用了休眠机制，ZigBee 终端仅需要两节普通的五号干电池就可工作 6 个月到 2 年。 （3）网络容量大 每个 ZigBee 协调器可支持 255 个设备，若是通过路由器组网，整个网络可以容纳 6.50 万多个节点设备，再加上各个网络协调器可以互连，整个网络的节点数目将十分可观。 （4）低成本 zigbee协议栈是在802.15.4的基础上发展而来的， ZigBee联盟制定了网络层和应用层，开发者只需在此基础上编写应用代码即可，并且免专利费。近几年，由于zigbee技术的发展，国外CC2430芯片已经达到了1美元，国内价格在20-30元。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 家居楼宇：家居环境监测、无线抄表系统、 家用电器的自动控制（如灯、窗帘、空调等）； 工业控制：安防警告 、无线定位、各种监控器、 传感器的自动化控制； 农业控制：远程土壤环境监控； 医 疗： 无线呼救系统、定位系统等。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. Zigbee协议介绍： Evaluation