ZigBee無線窗控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著無線通信技術(shù)的迅猛發(fā)展，繼藍(lán)牙、Wi-Fi之后，ZigBee作為一種新興的短距離、低速率無線個(gè)域網(wǎng)技術(shù)，被廣泛地應(yīng)用于工業(yè)、醫(yī)療、環(huán)境監(jiān)測、智能建筑、數(shù)字家庭等領(lǐng)域。這些領(lǐng)域數(shù)據(jù)傳輸量不大，需要較低的成本，或是地形復(fù)雜，監(jiān)測點(diǎn)多，不宜布線。本文利用ZigBee技術(shù)設(shè)計(jì)了無線窗控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了對窗控節(jié)點(diǎn)的無線控制與監(jiān)測。本文研究的主要內(nèi)容如下：
　　1.分析了ZigBee網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)；比較了三種常用的近距

2、離無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)（藍(lán)牙、Wi-Fi、ZigBee）；研究了ZigBee的三種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)（星狀、網(wǎng)狀、樹狀）、ZigBee協(xié)議體系結(jié)構(gòu)、組網(wǎng)技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)地址分配的算法。
　　2.無線窗控系統(tǒng)終端節(jié)點(diǎn)硬件電路的設(shè)計(jì)與制作。針對無線窗控系統(tǒng)需要實(shí)現(xiàn)的功能，基于 CC2530芯片對無線窗控系統(tǒng)終端節(jié)點(diǎn)的硬件電路進(jìn)行了設(shè)計(jì)與制作。終端節(jié)點(diǎn)主要分為兩個(gè)模塊，分別是電源模塊和驅(qū)動(dòng)模塊。電源模塊包括開關(guān)電源電路和降壓電路兩部分。開關(guān)電源采用反激式電

3、路，主要用于給電機(jī)供電；降壓電路主要用于輸出5V和3.3V電壓。驅(qū)動(dòng)模塊用于控制電機(jī)，改變電機(jī)正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)的工作模式即窗戶打開與關(guān)閉。本文詳細(xì)計(jì)算了驅(qū)動(dòng)模塊和電源模塊中相關(guān)電路的參數(shù)，并完成PCB電路板的制作。
　　3.ZigBee無線窗控系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)。根據(jù)Z-Stack協(xié)議棧及系統(tǒng)功能要求，設(shè)計(jì)了無線窗控系統(tǒng)組網(wǎng)及數(shù)據(jù)傳輸?shù)牧鞒虉D。在此基礎(chǔ)上，利用IAR軟件環(huán)境，編程實(shí)現(xiàn)了 PC機(jī)、協(xié)調(diào)器、終端節(jié)點(diǎn)之間無線數(shù)據(jù)傳輸。窗控節(jié)點(diǎn)將采集

4、的接近開關(guān)狀態(tài)發(fā)送到協(xié)調(diào)器中，協(xié)調(diào)器將收到的數(shù)據(jù)發(fā)送到PC機(jī)；PC機(jī)發(fā)出命令，由協(xié)調(diào)器轉(zhuǎn)發(fā)到終端節(jié)點(diǎn)，改變電機(jī)的工作模式。
　　4.組建與測試基于ZigBee網(wǎng)絡(luò)的無線窗控系統(tǒng)。利用多個(gè)制作的窗控節(jié)點(diǎn)作為終端節(jié)點(diǎn)，液晶開發(fā)板作為協(xié)調(diào)器和路由器，建立星形和樹形的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)?；诖谥趾蜔o線窗控系統(tǒng)軟件，對星形和樹形的無線窗控系統(tǒng)進(jìn)行功能測試?；跓o線窗控系統(tǒng)軟件，可以監(jiān)控接近開關(guān)的狀態(tài)，判斷窗戶打開或關(guān)閉；也可以發(fā)送控制命令到窗