无线传感器网络与智能家居研究.ppt

iDoorCam 2014年9月11日，iDoorCam在集资网Indiegog上仅仅发布一天就已经筹得了预期的资金.iDoorCam可不是你想象中的那种简单普通的门铃，而是被设计成未来智能家居的一部分。在这个小小门铃的内,置入了动作感应器、安全摄像头，当然还有必不可少的门铃。而这款门铃最令人称道的地方是，即使不在家，你依然可以监控你的房子。 iDoorCam的结构 iDoorCam的工作流程 在移动设备中安装相应的APP，在你家里有人拜访时，门铃就会通过Wi-Fi网络推送一条通知到你的手机或是平板中，通过这种方式，即使主人不在家，也可以查看访客情况了。 小体积大发展，这款智能门铃你喜欢吗？ 无线传感器网络与智能家居 主讲人：付黄龙 无线传感器网络是这样定义的： 无线传感器网络(Wireless Sensor Network，WSN)是一种全新的信息获取平台，能够实时监测和采集网络分布区域内各种检测对象的信息，并将这些信息发送到网关节点，以实现复杂的指定范围内目标检测与跟踪，具有快速展开，抗毁性强等特点，有着广阔的应用前景。 无线传感器网络的任务是利用传感器节点来监测节点周围的环境，收集相关数据，然后通过无线收发装置采用多跳路由的方式将数据发送给汇聚节点，再通过汇聚节点将数据传送到用户端，从而达到对目标区域的监测。它综合了计算技术、通信技术及传感器技术，能够通过各类集成化的微型传感器协作地实时监测、感知和采集各种环境信息或被监测对象的信息，这些信息以无线方式传送，并以自组多跳的网络方式传送到用户终端，从而实现物理世界、计算机世界及人类社会三元世界的连通。 监控终端 无线或有线网 络 监控接入 传感器节点 传感器节点 通过一张图来了解无线传感器网络 1.传感器节点系统结构 2.传感器节点的硬件设计举例 传感器节点主要涉及到两类节点，分别是检测节点和转发节点。其中转发节点与检测节点相比只是没有传感器单元，其他部分设计与检测节点完全相同，因此在这里只对检测节点进行简单的介绍，其总的原理框图如下图所示 3.传感单元中的温度传感器 由于时间关系，我们重点介绍一下传感单元中一种新型的温度传感器，如果需要，还可以再添加其它的传感器使该节点的检测功能更强大。 DS18B20，这是美国Dallas公司生产的的可编程单线制数字式温度传感器。该传感器体积小，外形如普通三极管，其内部集成有测温传感器及逻辑控制电路。DS18B20的外围电路简单，成本低，但其测温精度较高，可以设定9～12位的分辨率，精度为±0.5℃，可以满足一般应用的要求。 讲到这里，我先给大家理一下我这个PPT的思路 无线传感器网络与智能家居 无线传感器网络 传感器节点 传感器单元 温度传感器 4.DS18B20的性能  独特的单线接口方式：DS18B20与微处理器连接时仅需要一条口线即 可实现微处理器与DS18B20的双向通讯。 可用数据线供电，电压范围：3.0～5.5V。 测温范围：-55～+125℃，在-10～+85℃时精度为±0.5℃。 可编程的分辨率为9～12位，对应的可分辨温度分别为0.5℃、 0.25℃、0.125℃和0.0625℃。 12位分辨率时最多在750ms内把温度值转换为数字；。 负压特性：电源极性接反时，温度计不会因发热而烧毁，但不能正常 工作。 支持多点组网功能，多个DS18B20可以并联在惟一的三线上，实现多 点测温。 5.DS18B20的外形和内部结构 引脚定义： (1) DQ为数字信号输入/输出端； (2) GND为电源地； (3) VDD为外接供电电源输入端（在寄生电源接线方式时接地）。 6.DS18B20的工作原理 DS18B20是直接数字式高精度温度传感器，其内部含有两个温度系数不同的温敏振荡器，其中低温度系数振荡器相当于标尺，高温度系数振荡器相当于测温元件，通过不断比较两个温敏振荡器的振荡周期得到两个温敏振荡器在测量温度下的振荡频率比值。根据频率比值和温度的对应曲线得到相应的温度值。这种方式避免了测温过程中的A/D转换，提高了温度测量的精度。 7.测温原理图 标尺 测温元件 图中低温度系数晶振的振荡频率受温度影响很小，用来向计数器1提供固定频率的脉冲信号。高温度系数晶振的振荡频率受温度影响较大，随温度的变化而明显改变，其产生的信号作为计数器2的脉冲输入，用于控制闸门的关闭时间。初态时，计数器1和温度寄存器被预置在与-55℃相对应的一个基值 上。计数器1对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行减法计数，在计数器2控制的闸门时间到达之前，如果计数器1的预置值减到0，则温度寄存器的值将作+1运算，与此同时，用于补偿和修正测温过程中非线