基于ZigBee的無線紅外防盜報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)
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3．1 人體紅外監(jiān)測模塊
人體紅外監(jiān)測模塊選用的傳感器是熱釋電紅外傳感器，一般安裝在天花板上，用來監(jiān)測是否有人走動(dòng)，進(jìn)而判斷是否有小偷入室行竊。熱釋電紅外傳感器能將檢測到的人或動(dòng)物的紅外線轉(zhuǎn)換成電信號(hào)輸出，其原理為：當(dāng)一些晶體受熱時(shí)，在晶體兩端會(huì)產(chǎn)生數(shù)量相等而符號(hào)相反的電荷，即熱釋電效應(yīng)。人體都有恒定的體溫，一般在37℃左右，會(huì)發(fā)出10μm左右特定波長的紅外線。文中使用了型號(hào)為RE200B的紅外傳感器，配合紅外熱釋電處理芯片BISS0001對(duì)信號(hào)進(jìn)行采集和放大處理，再加少量外接元件構(gòu)成被動(dòng)式的熱釋電紅外信號(hào)處理電路。人體紅外監(jiān)測模塊的電路原理如圖3所示，CC2430的P0．1端口通過一個(gè)電阻與BISS0001芯片的第2腳VO相連。當(dāng)模塊監(jiān)測到有人體活動(dòng)的時(shí)候，VO輸出高電平，否則都為低電平。配置CC2430的P0．1口的IO外部中斷功能，有上升沿脈沖來臨的時(shí)候，外部中斷喚醒，進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理，并將數(shù)據(jù)發(fā)給協(xié)調(diào)器。本文引用地址：http://butianyuan.cn/article/154040.htm
3．2 下載器插槽
CC2430的程序必須借助特定的工具把程序從PC機(jī)上下載到CC2430的flash里面，文中使用IAR軟件編譯，編譯完成后通過仿真器連接jtag接口下載進(jìn)CC2430的flash里面。
3．3 串口電路
串口電路采用MAX3232芯片，+3．3 V供電。電路中的電容值在MAX3232芯片手冊(cè)上為0．1μF。其中：4、5腳之間加10 nF貼片電容，2、6腳之間2個(gè)電容值為1μF。
3．4 整體硬件電路如
整體硬件電路如圖4所示。
4 軟件設(shè)計(jì)
4．1 軟件開發(fā)平臺(tái)
系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)是在硬件設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，良好的軟件設(shè)計(jì)是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能的重要環(huán)節(jié)，也是提高系統(tǒng)性能的關(guān)鍵所在。節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)基于通用性及便于開發(fā)的考慮，移植了TI公司的Z-Stack協(xié)議棧，其主要特點(diǎn)就是其兼容性，完全支持IEEE 802．15．4／ZigBee的CC2430片上系統(tǒng)解決方案。Z-Stack還支持豐富的新特性，如無線下載，可通過ZigBee網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)(Mesh Network)下載節(jié)點(diǎn)更新。
本系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)選用的開發(fā)平臺(tái)是IAR集成開發(fā)平臺(tái)。IAR Embedded Workbench(簡稱EW)的C／C++交叉編譯器和調(diào)試器是當(dāng)今世界最完整的和最容易使用的專業(yè)嵌入式應(yīng)用開發(fā)上具。
TI／Chipcon公司在IEEE 802．15．4標(biāo)準(zhǔn)和ZigBee聯(lián)盟所推出的ZigBee2006規(guī)范的基礎(chǔ)上，發(fā)布了全功能的ZigBee2006協(xié)議棧，并通過了ZigBee聯(lián)盟的認(rèn)證。該協(xié)議棧全部用C語言編寫，免費(fèi)提供給用戶，同時(shí)向后兼容。在協(xié)議棧內(nèi)部嵌入了一個(gè)操作系統(tǒng)，用于對(duì)任務(wù)進(jìn)行統(tǒng)一的調(diào)度。對(duì)于用戶而言，只需要在應(yīng)用層進(jìn)行一些設(shè)計(jì)和改動(dòng)，即可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的發(fā)送、接收以及網(wǎng)絡(luò)組建功能，構(gòu)建功能完善、性能穩(wěn)定的ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)。進(jìn)行程序設(shè)計(jì)時(shí)，首先在協(xié)議棧應(yīng)用層程序中添加相應(yīng)的任務(wù)，然后運(yùn)行任務(wù)即可處理。
Z-Stack采用操作系統(tǒng)的思想來構(gòu)建，采用事件輪循機(jī)制，當(dāng)各層初始化之后，系統(tǒng)進(jìn)入低功耗模式，當(dāng)事件發(fā)生時(shí)，喚醒系統(tǒng)，開始進(jìn)入中斷處理事件，結(jié)束后繼續(xù)進(jìn)入低功耗模式。如果同時(shí)有幾個(gè)事件發(fā)生，判斷優(yōu)先級(jí)，逐次處理事件。這種軟件構(gòu)架可以極大地降級(jí)系統(tǒng)的功耗。
整個(gè)Z-stack的主要工作流程，大致分為系統(tǒng)啟動(dòng)，驅(qū)動(dòng)初始化，OSAL初始化和啟動(dòng)，進(jìn)入任務(wù)輪循幾個(gè)階段，系統(tǒng)流程圖如圖5所示。
評(píng)論