基于GSM及ZigBee的智能家居控制系統(tǒng)的設計
MAX3111的功能可通過BDX線向其發(fā)送16位的控制字配置命令來定制。MAX3111的TX與T1IN連接,RX與R1OUT連接以便利用其片內的轉換器實現UART到RS232電平轉換。
MAX3111串斷信號(IRQ)與DSP的外部中斷LNTO相連。這樣無需任何其它外圍器件。由于異步收發(fā)由MAX3111硬件實現,所以TMS320VC5402的軟件編程只需考慮與MAX3111之間的同步數據通信。
TMS320VC5402與CC2430的聯(lián)接是系統(tǒng)的執(zhí)行環(huán)節(jié)。由于CC2430是C51為核心的,所以TMS320VC5402與CC2403連接類似與C51單片機的連接,只是CC2430的電平為2—3.9伏。
而TMS320VC5402接口電平為3.3伏,正好能直接匹配,減少了電平轉換的麻煩。
執(zhí)行終端在接收到對本機的呼叫并確認中心所下達的執(zhí)行命令時就驅動相應端口的輸出腳,如上圖中的P0.0驅動三極管Q,帶動繼電器J0,三個常開接點閉合,J0.1課帶動負載,而J0.2由P1.0檢測,J0的狀態(tài),可供查詢。
用CC2430芯片組成ZigBee的無線網絡可以在節(jié)點間進行,接力傳輸每個節(jié)點間距離可達70米,在節(jié)點間距離較密時網絡節(jié)點有自愈功能。這種網絡可支持較大規(guī)模網絡,節(jié)點可達6萬多。在實現ZigBee的軟件方面要有ZigBee協(xié)議棧的支持,現在廠家以可以免費支持,這使得基于利用CC3430無線單片機,ZigBee技術的無線網絡可以得到普級。
本設計選用了星型組網方案。星型網絡以網絡協(xié)調器為中心,所有設備只能與網絡協(xié)調器進行通信。ZigBee網絡的協(xié)調器節(jié)點和主控模塊相互連接來進行數據傳輸。在ZigBee網絡中,所有節(jié)點的傳感器數據都通過路由送往協(xié)調器節(jié)點。每個傳感器節(jié)點可以設置成睡眠模式,在沒有數據發(fā)送的時候進入休眠,以節(jié)省功耗,延長使用壽命。根據ZigBee協(xié)議,每個ZigBee主設備可以連接多達254個從設備,一個區(qū)域內最多可以同時存在100個獨立且相互重疊覆蓋ZigBee網絡。所以,網絡容量很大,能滿足大多數需求。網絡中的數據傳輸采用了碰撞避免機制和完全確認的數據傳輸機制。而且網絡層和MAC層都有安全策略,且安全分級,各個應用可以靈活確定其安全屬性。所以整個網絡的可靠性和安全性都比較高。其工作流程為:
a.由用戶手機發(fā)送規(guī)定好的命令給GSM模塊,DSP主控模塊收到GSM發(fā)來的命令后,解釋該命令。解釋完命令后發(fā)給主控中心的ZigBee無線射頻模塊,由該模塊把命令發(fā)給相應的分控終端設備,分控終端設備收到命令后做出相應的動作。
b.當分控終端收到命令后會有兩種動作:一種是做出相應的動作后向上層做出應答,另一種是主控中心把收到分控終端的信息,通過GSM以短信形式發(fā)到用戶手機上。
到此己經完成了用戶在遠程對家庭內部的電子設備的控制與監(jiān)測。
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