基于ZigBee與紅外的家居監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)

3 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

　　3．1 監(jiān)視節(jié)點(diǎn)

　　監(jiān)視節(jié)點(diǎn)既要完成ZigBee網(wǎng)絡(luò)的建立和維護(hù)，包括新節(jié)點(diǎn)的加入和原有節(jié)點(diǎn)的退出管理；也要讀取并處理監(jiān)測節(jié)點(diǎn)的信息：讀取溫度、光敏、空氣質(zhì)量傳感器的信息并作出相應(yīng)的反應(yīng)；還要發(fā)送控制命令到控制節(jié)點(diǎn)：根據(jù)通過傳感器讀取的居室信息控制相應(yīng)的家電。監(jiān)測節(jié)點(diǎn)的軟件流程圖如圖5所示。

　　3．2 傳感器監(jiān)測節(jié)點(diǎn)

　　傳感器監(jiān)測節(jié)點(diǎn)的軟件設(shè)計(jì)主要是對溫度傳感器、光敏傳感器、空氣質(zhì)量傳感器的驅(qū)動(dòng)函數(shù)的編寫，限于篇幅在此不作過多闡述。

　　3．3 紅外控制節(jié)點(diǎn)

　　紅外信號的接收和編碼發(fā)射是紅外控制節(jié)點(diǎn)的研究重點(diǎn)，處理思想是：不管遙控器編碼是什么格式，把原遙控器所發(fā)出的信號進(jìn)行精確測量并緩存，對緩存高低電平、時(shí)寬等特征參數(shù)進(jìn)行分析并識別分類，對提取系統(tǒng)碼及參數(shù)進(jìn)行編號存儲，當(dāng)需要發(fā)射時(shí)，再讀出儲存器內(nèi)系統(tǒng)碼與特征參數(shù)并附加上用戶的操作碼發(fā)射出去。此方式的工作過程分以下幾步完成：對原始發(fā)射信號波形采集到主控MCU的RAM中、分析信號、存儲信號、發(fā)射信號。

　　紅外信號接收流程圖如圖6所示。接收信號波形的測量，需采用較高速主控制芯片，對原始信號的進(jìn)行精密采集，同時(shí)采用了比較大的RAM作為信號的緩存。分析判別信號主要是對采集到的信號進(jìn)行分析，比如對信號的發(fā)送周期、引導(dǎo)碼電平時(shí)間、數(shù)據(jù)編碼高低電平的時(shí)間、編碼位數(shù)據(jù)等參數(shù)進(jìn)行細(xì)致分析，判斷出編碼類別，提取出特征參數(shù)便于下一步的存儲。

　　紅外信號發(fā)射流程圖如圖7所示。

　　信號還原發(fā)射是根據(jù)編碼類型查表率獲得特征參數(shù)，再調(diào)用發(fā)射函數(shù)將存儲的系統(tǒng)碼附加上用戶的操作碼調(diào)制發(fā)射出去。

4 結(jié)語

　　目前，市場上基于ZigBee技術(shù)的家居電器還只處在設(shè)計(jì)或者小范圍生產(chǎn)的階段，而紅外遙控型家電占據(jù)著大部分市場。著眼于ZigBee本身的技術(shù)優(yōu)勢和未來發(fā)展趨勢，結(jié)合當(dāng)前占據(jù)主要市場的紅外遙控型家電，本文作者研究開發(fā)了基于ZigBee與紅外的無線家居監(jiān)控系統(tǒng)。測試表明：該套系統(tǒng)操作性強(qiáng)，可靠性高，成本相對較低，具有非常廣闊的市場應(yīng)用前景。由于現(xiàn)有的技術(shù)研究尚不成熟，進(jìn)行的只是一些初步的技術(shù)嘗試，還有一些亟待完善的地方，比如，如何實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離的無遙控設(shè)備的控制，如何真正實(shí)現(xiàn)家居的智能化，如何在家庭中建立一個(gè)小型的智能控制局域網(wǎng)等，這樣使得其功能更加完善。作者未將就這一部分進(jìn)行更深入的探究。