基于zigbee的智能家庭系统控制终端设计

基于ＺｉｇＢｅｅ的智能家庭系统控制终端设计

ＤｅｓｉｇｎｏｆｃｏｎｔｒｏｌｔｅｒｍｉｎａｌｆｏｒＩｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔｆａｍｉｌｙｓｙｓｔｅｍｂａｓｓｅｄｏｎＺｉｇＢｅｅ

（桂林工学院）杨祥赵荣阳张远翼

ＹＡＮＧＸｉａｎｇＺＨＡＯＲｏｎｇ－－ｙａｎｇＺＨＡＮＧＹｕａｎ·－ｙｉ

摘要：文章依据传统家庭固有的结构特点。选择ＺｉｇＢｅｅ技术标准，综合了ＡＴｍｅｇａｌ２８单片机、ＣＣ２４２０射频收发器各自的特点，完成对家庭内部原有设备的改造，通过Ｉｎｔｅｒａｃｔ实现家庭内部被控对象与系统的信息交互。用户不但可以通过Ｉｎｔｅｒｎｅｔ对家庭控制监测对象进行操作，还可以使用系统增加的本地控制开关，在本地对家用电气化ｉ殳备实现控制操作。

关键词：ＺｉｇＢｅｅ；射频收发器：信息交互

中图分类号：ＴＰ２７３文献标识码：Ａ

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅａｒｔｉｃｌｅｉｓｂａｓｅｄｔｈｅｉｎｈｅｒｅｎｔｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｔｈｅｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｆａｍｉｌｙ，ｓｅｌｅｃｔｓｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｓｔａｎｄａｒｄｏｆＺｉｇＢｅｅ，ｉｎｔｅｇｒａｔｅｓＡＴｍｅｇａｌ２８ｍｉｃｒｏｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒａｎｄＣＣ２４２０ＲＦｔｒａｎｓｃｅｉｖｅｒｗｉｔｈｔｈｅｉｒＯＷｌ］ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ，ａｌｔｅｒｓｔｈｅｉｎｈｅｒｉｎｇｅｑｕｉｐｍｅｎｔｏｆｆａｍｉｌｙａｎｄ

ａｌｉｚｅｄｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｏｂｊｅｃｔｓｗｅｒｅｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄｉｎｆａｍｉｌｙｗｉｔｈｔｈｅｓｙｓｔｅｍｔｈｒｏｕｇｈＩｎｔｅｒｎｅｔ．Ｕｓｅｒｓｎｏｔｏｎｌｙｄｏｍａｎｉｐ．ｕｌａｔｉｏｎｔｏｔｈｅｏｂｊｅｃｔｓｉｎｆａｍｉｌｙ，ｗｈｉｃｈｗａｓｍｏｎｉｔｏｒｅｄｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅＩｎｔｅｒｎｅｔ，ｂｕｔａｌｓｏｄｏｏｐｅｒａｔｉｏｎｔｏｔｈｅｈｏｍｅａｐｐｌｉａｎｃｅｓｂｙｌｏｃａｌ

ｔｒｏｌｓｗｉｔｃｈ．

Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＺｉｇＢｅｅ；ＲＦｔｒａｎｓｃｅｉｖｅｒ；Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎ

引言

科技的发展．揭开了现代家庭生活的序幕．越来越多的人开始追求家庭生活的高效、便捷。信息时代的到来以及Ｉｎｔｅｍｅｔ和现代通信设备的广泛普及．使得新一代的智能家庭孕育而生。新一代的智能家庭．给人们的生活带来了前所未有的便利。例如它可以让工作在外的人们．只要通过ＩｎｔｅＩ＇１＂１ｅｔ同智能家庭控制服务器通信与交互．就能实现在远程终端对家庭内部设备的智能化控制，从而可以在回家前就打开空凋、煮好咖啡、给洗澡水加热；还可以检测室内的煤气浓度，确定是否有煤气泄漏；检查水、电的使用量，实现水、气、电表的远程读取；在盗贼入室时，系统会自动报警等。

１智能家庭系统概述

１．１系统结构

家庭电气设备的远程、本地控制实现．一定要明确智能化的概念。智能化既不是信息化也不是自动化．但是自动化和信息化是智能化必不可少的基石。智能化的设备并不仅仅可以完成简单的自动化操作。而且应该具有执行人思维指令的能力：并且可以单独处理简单的操作．系统应用ＺｉｇＢｅｅ的簇树状网络拓扑结构，这样既町以适应传统家庭内部原有的格局．也能够满足现代家庭中Ｉ＝１益增多的家庭用电设备。

采用ＺｉｇＢｅｅ无线技术．实现家庭的智能化控制．不仅增强了系统的控制功能，还可以最大程度的保留家庭内部原有结构，进而大大节省了改造家庭内邮结构所需的大量的人力、物力、财力。ＺｉｇＢｅｅ的出现使得家庭智能化网络的实现方式更加

杨祥：副教授硕士

基金项目：广西自然科学基金；项目名称：嵌入式家庭测控网

络系统研究与应用；颁发部门：广西科技厅（桂科自０６７９００７）；

项目申请人：杨祥多样化，从而让家庭内部的智能化控制变得更加简单、便捷，家庭的智能化布局也变得更加美观，实现远程终端控制的同时．提供本地的控制开关，这样可以使控制系统更加人性化，也更加贴近人的生活。比如．主人躺在卧室的床上．通过手边的本地遥控开关，就ｎＴ以父掉厨房、客厅里的灯具设备。

１．２ＺｉｇＢｅｅ技术介绍

ＺｉｇＢｅｅ是一种无线通信技术．它适用于近距离的短程通信。ＺｉｇＢｅｅ联盟制定的ＩＥＥＥ８０２．１５．４协议标准是ＺｉｇＢｅｅ技术依据的基石。ＺｉｇＢｅｅ可以在８６８ＭＨｚ、９】５ＭＨｚ和２．４ＧＨｚ三个频段上工作，在不同的工作频率状态下，信道个数是不一样的：数据传输速率也不相同。它们分别为２０ｋｂｉｔ／ｓ、４０ｋｂｉｔ／ｓ、２５０ｋｔ）ｉｔ／ｓ；其相应的传输距离也不一样．一般住１０。９５ｍ之间。根据不同的具体应用情况．选择不同的工作频率．同时也可以增加功率放大装置．使得住具体ｒ程实践中有更加宽广的应用空间。

ＺｉｇＢｅｅ有＝三种拓扑结构、两种物理设备：星形网、簇树形网络、网状网络；具有完全功能的设备ＦＦＤ、仅具有简单功能的设备ＲＦＤ。在ＺｉｇＢｅｅ的三种网络拓扑结构中．都可以使用ＦＦＤ．它既可以作ＺｉｇＢｅｅ网络的协调者也可以作为路由的选择器，更能够成为网络的设备终端：ＲＦＤ只适合于星形网络。也就是｝兑，ＲＦＤ简单功能设备只适用于作终端设备．但是ＲＦＤ的实现简单，功耗也小．价格低廉。网络协调者的作用足建立连接、管理通信、提供通信条件、监测通信质最。ＺｉｇＢｅｅ网路中可以没有或者有多个路由选择器用来连接多个终端设备，不过一定要有一个ＦＦＤ作为网络的调节者。其中簇树形网络是对等网络的一种．它是星形网络的拓展．具有星形网络的优点，同时拥有更好的可扩展性、更高的可靠性。Ｚｊｇ．Ｂｅｅ功能特性如表１．

表１功能特性表

ＩＩ卟坼心功耗吐备‘垃＾嘲蠕存覃

Ｉ．十工作绚艘二发射功率为Ｆ胁发备也’～５搜索、静嚆、硅一个１．改鲁町

１％眦Ｉ请，电池寿命美ｎ，ＲＦＤ设备

摊慢备的延时Ｌ』有２，５４个从设

４酬ｚ选到６～２４十月在２美几以千舒刺为３０蜡，备。叫铬最多容

纳ｈ５５＆ｂ十器件

一１２６—３６０元／年邮局订阅号：８２—９４６万方数据匿亘垂要雯堑雯受亘亘囵网络与通信

２控制终端设计

系统以ＡＴｍｅｇａｌ２８作为控制核心．ＣＣ２４２０ＲＦ射频收发器．以无线网络为通信媒介．应用Ｗ３１５０Ａ协议芯片与Ｉｎｔｅｍｅｌ相连接．实现通过Ｉｎｔｅｍｅｔ对家庭内部的远程智能控制。

ＺｉｇＢｅｅ基本硬件块的组成部分有ＲＦ射频收发器、天线、和一个处理数据的微处珲器．基本硬件模型图如图ｌ所示。？天线与ＲＦ射频收发器是模型通信的桥梁．负责通信数据信息的调制、解调．数据的收发等工作；微处理器需要具有ＳＰＩ接口的单片机。ＳＰＩ接口是微处理器与ＲＦ射频收发器进行交互．实现对ＲＦ收发器控制的重要通信接口。

图１硬件模块图

２．１芯片性能简介

ＡＴｍｒｇａｌ２８足ＡＴＭＥＬ公司生产的高端８７位微处理器．它继承了ＡＴⅥＥＬ公司５ｌ单片机性能高效、功耗低的优良传统。Ａ７Ｆｍｅｇａｌ２８提供了１２８Ｋ字节可编程Ｈｕｈ。具有简化、高效的ＲＩＳＣ指令体系．ＲＩＳＣ体系中１３３７条指令的大部份都可以在单位时钟周期内执行完毕。拥有的８位通用工作寄存器达３２个之多，∞存储器６４个：５３个可编程通用Ｉ／０口线；当在工作频段为１６ＭＨｚ时．传输访问速率高达１６ＭＩＰＳ。ＡＴｍｅｇａｌ２８功能特性表如表２。

表２ＡＴｍｅｇａｌ２８功能特性表

ＡＴｍｅｇａｌ２８微处理器是系统的核心部分。它与ＣＣ２４２０ＲＦ射频收发器构成ＺｉｇＢｅｅ硬件模块．完成系统的控制功能。它同时还肩负着连接协议芯片Ｗ３１５０Ａ与外部Ｉｎｔｅｍｅｔ通信的任务，完成与用户的远程交互。实现对系统的远程控制。

ＣＣ２４２０是Ｃｈｉｔｏｎ公司发行的ＲＦ射频收发器。它实现ＺｉｇＢｅｅ协议的物理层与微控制处理器的通信，具有低耗电、体积小等特点。ＣＣ２４２０外围器件不多，主要有微控制器的接口电路、射频输～输出匹配电路和品振时钟电路ｉ部分。通过ＳＰＩ总线能够设置ＣＣ２４２０射频收发器的工作状态，选择读／写寄存器，实现读、写数据等操作。依据对ＦＩＦＯ和ＦＩＦＯＰ引脚的状态，设置发射与接收数据的缓存器。

Ｗ３１５０Ａ是韩国ＷＩＺｎｅｔ公司的ＴＣＷＩＰ协议芯片．Ｗ３１５０７Ａ芯片本身也封装了其他的多种协议．可以直接与网卡相连．接入以太网。与以往实现１℃Ｐ仃Ｐ协议通信的嵌入式系统相比。具有更加简洁．功能更加强大的的好处。

２．２实现方案

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图２硬件模块实现电路图

系统的硬件模块由ＡＴｍｅｇａｌ２８微处理器与ＣＣ２４２０ＲＦ射频收发器构成，它们通过ＳＰＩ接【ｊ完成数据通信控制。具体实

现如图２。

ｓｓ为ＳＰＩ从机选择引脚，它与ＣＣ２４２０ＲＦ射频收发器的

ＣＳｎ引脚相连．控制主、从机的选择。在从机模式下．不论怎样

设置ＤＩ）Ｂ０，此引脚都被设置都为输入状态。在主机模式下．由

ＤＤＢＯ控制这个引脚是输入，还足输出状态。设置为输入状态

后．由ＰＯＲＴＢ０控制上二拉电阻。

ＳＣＫ是ＳＰＩ总线的串行时钟引脚．ＳＣＫ与ＣＣ２４２０ＲＦ射频

收发器的ＳＣＬＫ连接。控制ＳＰＩ通道主从机的输入、输出时钟。

在从机模式下．不论ＤＤＢｌ怎样设置，这个引脚都将设置为输

入状态。在主机模式下＋这个引脚的输入、输出状态由ＤＤＢｌ控

制。在为输入状态时，由ＰＯＲＴＢＩ控制上拉电阻。

ＳＰＩ总线的主机输出／从机输入信号引脚ＭＯＳＩ与

ＣＣ２４２０ＲＦ射频收发器的ＳＩ引脚相连．主机输入／从机输出信号

引脚ＭＩＳＯ与ＣＣ２４２０ＲＦ射频收发器的ＳＯ引脚相连．控制主

机、从机的输入、输出。

引脚Ｏｃ２，ＯＣＩＣ与ＣＣ２４２０ＲＦ射频收发器的ＳＦＤ引脚相

连。控制比较匹配模块、ＰＷＭ模式的输出状态。ＤＤＢ７设置为

“１”时．ＯＣ２Ｉ作在Ｔ，ｃ２输出比较模块的输出状态下：ＯＣｌＣ工

作在Ｔ，ｃｌ输出比较模块Ｃ的输出状态下；ｏｃｌＢ与ＣＣ２４２０ＲＦＦｊ射频收发器的ＣＣＡ引脚相连，控制输出比较模块Ｂ、ＰＷＭ模式ｌ矧

的输出。ＤＤＢ６设置为“ｌ”时，ＯＣｌＢ能够作为Ｔ，ｃ１模块Ｂ的输Ｉｊ出；ＯＣｌＡ与ＣＣ２４２０ＲＦ射频收发器的ＦＩＦＯＰ引脚相连，控制输Ｉ歹Ｎ出比较匹配Ａ模块、ＰＷＭ模式的输出。ＤＤＢ５设置为“１”时，ｌ§ＯＣｌＡ为ｗｃｌ模块Ａ的输出；ＯＣ０与ＣＣ２４２０ＲＦ射频收发器的Ｉ吟Ｉ霸ＦＩＦＯ引脚相连，控制输出比较匹配模块、ＰＷＭ模式的输出。ｌｉＤＤＢ４设置为“ｌ”时ＯＣ０为Ｔ／ｃｏ输出比较模块的输出。ｌ杀嗣３软件实现

ｕ

首先要判断调用的类型是本地凋用．还是远程调用。如果

是本地调用．直接进入控制系统；如果是远程调用要求输入用

户名、密码，在用户名或者是密码输入３次错误的情况下，立即

退出系统。进入系统后，要对指令进行解析．分析确定要控制操

作的对象：进行如何的操作。对结构中的电器等家庭没备及其

操作进行预处理．对支持ＺｉｇＢｅｅ协议标准的传感器等设备．应

用软件编程实现控制操作。例如：煤气检测传感器要对煤气的

浓度进行监测．根据检测到的煤气浓度，选择关闭、报警等操

作。对不支持ＺｉｇＢｅｅ协议的家电或者灯具设备，通过通断控制

方式实现设备的开关控制。

在系统中采用了无线的通信载体，其通信的实现与家庭电

气产品的智能化．是系统软件设汁的重点也是难点。软件设计

流程图．如图３．

图３软件流程图

Ｇ国自控嗣邮局订阅号：８２－９４６３６０元／－１２７一

害令

万方数据网络与通信中文核心期刊‘微计算机信息：｝（管控一体化）２００９年第２５卷第１－３期

４结论

系统是基于ＺｉｇＢ。协议标准的家庭智能控制系统．总体上可以分为，远程和本地两种智能控制类型。系统在功能上还町

以通过串口扩展芯片．或者连接具有相应ＧＰＲＳ功能的ＭＯ．

ＤＥＭ：如ＭＯＴＯＲＯＬＡ公司的Ｇ１８，即可以通过ＧＰＲＳ实现无线

接入。从而进一步提高家庭智能控制系统在远程控制方面的灵

活性．也可进一步增强系统本身的功能。

考虑到在传统家庭内部的１二程实施等问题．系统最后采用了ＺｉｇＢｅｅ现场总线标准：控制核心使用了具有１２８Ｋ字节可编

程Ｆｌａｓｈ和３２个８位通用寄存器的ＡＴｍｅｇａｌ２８。

本文创新点：ｌ、结合网路的发展趋势，系统采用Ｉｎｔｅｍｅｔ控制方式实现异地家庭智能控制；２、系统采用了ＺｉｇＢｅｅ总线的簇

树形网络拓扑．既可以实现星形拓扑的所有功能．也可以扩展

为网状拓扑：３、系统以增强型单片机ＡＴｍｅｇａｌ２８作为主控制

器．有效的降低了系统设计的复杂性，提高了系统的可靠性。

参考文献

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眵Ｎ［３１刘静，赵望达．基于ＺｉｇＢｅｅ技术的火灾报警系统设计［Ｊ１．单片｝４机与嵌入式系统应用，２００７（１）：５６－－５８

ｌ仓嘲作者简介：杨祥（１９７０一），男，副教授，硕士，研究方向：嵌入式系统、｝ｉ计算机网络技术。

ｌ菘吲Ｂｉｏｇｒａｐｈｙ：ＹＡＮＧＸｉａｎｇ（１９７０．１０一），ｍａｌｅ，ＡｓｓｏｃｉａｔｅＰｒｏｆｅｓｓｏｒ，Ｕ

Ｍａｓｔｅｒ，ＲｅｓｅａｒｃｈｉｎｇｄｉｒｅｃｔｉｏｎｉｓＥｍｂｅｄｄｅｄＳｙｓｔｅｍ，ＣｏｍｐｕｔｅｒＮｅｔ－

ｗｏｒｋＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．

（５４１００４广西桂林工学院）杨祥赵荣阳张远翼

（ＧｕｉｌｉｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｇｕｉｌｉｎ，５４１００４，Ｃｈｉｎａ）

ＹＡＮＧＸｉａｎｇＺＨＡＯＲｏｎｇ－ｙａｎｇＺＨＡＮＧＹｎａｎ－ｙｉ

通讯地址：（５４１００４广西桂林市建干路１２号桂林工学院５５４

信箱１赵荣阳

（收稿日期：２００８．１２．１５）ｆ修稿日期：２００９．０１．１３）（上接第１６８页）

由以上分析可知，相比单部大型雷达，分布式网络雷达对低空目标的探测能力有较大提高，是一种行之有效的低空探测手段。

５结束语

分布式网络雷达作为一种预研的新型探测手段，既能适应现代地面对空情报网发展的需要，又对地面对空情报网形成了

有效补充。如何对其优化布战进行评估是一项复杂的工程，将

遗传算法用于分布式网络雷达作战威力评估，提供了一种在整

个解空ｆ百－９－Ｏ寻优的方法。该方法原理和操作简单，应用灵活，是

解决分布式网络雷达优化布战的一种较好手段，有好的应用前

景，但本文在建模和仿真过程中．进行了简化。欲对其进行更加

准确的定量分析描述，还有待进一步深入完善。

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【４１玄光男程润伟遗传算法与１＝程应用．清华大学出版社２００４．０１作者简介：杨（１９７７一），男（汉族），湖北宜昌人，空军雷达学院研究生在读，主要从事雷达作战与应用研究；董鹏曙（１９６５一），男（汉族），湖北武汉人，空军雷达学院副教授，主要从事雷达作战与应用研究。

Ｂｉｏｇｒａｐｈｙ：ＹＡＮＧＱｉｎｇ－ｆｅｎｇ（１９７７一），Ｍａｌｅ（Ｈａｎｅｔｈｎｉｃｇｒｏｕｐ），ＨｕｂｅｉＹｉｃｈａｎｇ，ＳｔｕｄｙｉｎＡｉｒｆｏｒｃｅＲａｄａｒａｃａｄｅｍｉｃ

ｇｒａｄｕａｔｅｓｔｕｄｅｎｔ，Ｒｅｓｅａｒｃｈａｒｅａ：ｏｐｅｒａｔｉｏｎａｎｄｐｒａｃｔｉｃｅｏｆＲａｄａｒ（４３００１９武汉空军雷达学院）杨董鹏曙张涛

（５１０９００广州中国人民９５３１６）李勇东

（ＡｉｒＦｏｒｃｅＲａｄａｒＡｃａｄｅｍｙ，Ｗｕｈａｎ４３００１９）ＹＡＮＧＱｉｎｇ－ｆｅｎｇＤｏＮＧＰｅＩｌｇ—ｓｈｕＺＨＡＮＧＴａｏ

（Ｎｏ．９５３１６ＵｎｉｔｏｆＰＬＡ，Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ５１０９００）ＬＩＹｏｎｇ－ｄｏｎｇ通讯地址：（４３００１９湖北武汉空军雷达学院）杨

ｆ收稿日期：２００８．１２．１５）（修稿日期：２００９．０１．１３）

（上接第２２７页）

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作者简介：杜鹃（１９８２一），女，河南开封人，硕士研究生，研究方向为访问控制、安全模型研究；王瑞民（１９７４一）。男，河南安阳人，博士，副教授，研究方向为密码学、信息安全。

Ｂｉｏｇｒａｐｈｙ：ＤＵＪｕａｎ（１９８２一），ｆｅｍａｌｅ，ｂｏｒｎｉｎＫａｉｆｅｎｇ，Ｈｅｎａｎ，ＳｃｈｏｏｌｏｆＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ＆Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ．ＺｈｅｎｇｚｈｏｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ．Ｍａｓｔｅｒ．Ｒｅｓｅａｒｃｈａｒｅａ：ＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＳｅｃｕｒｉｔｙ．

（４５００５２河南郑州郑州大学信息工程学院）杜鹃王瑞民（ＳｃｈｏｏｌｏｆＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ＆Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ．ＺｈｅｎｇｚｈｏｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ。Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ４５００５２．Ｃｈｉｎａ）ＤＵＪｕａｎ

ＷＡＮＧＲｕｔ—ｍｉｎ

通讯地址：１４５００５２河南省郑州市大学路７Ｓ号郑州大学南校区信息工程学院２００５级硕士研究生）杜鹃

（收稿日ｌｔ７］：２００８．１２．１５）ｆ修稿Ｈ期：２００９．０１．１３）

一１２８—３６０．，Ｌ／年邮局订阅号：８２．９４６万方数据

基于ZigBee的智能家庭系统控制终端设计

作者：杨祥， 赵荣阳， 张远翼， YANG Xiang， ZHAO Rong-yang， ZHANG Yuan-yi

作者单位：桂林工学院,广西,541004

刊名：

微计算机信息

英文刊名：CONTROL & AUTOMATION

年，卷(期)：2009，25(3)

引用次数：1次

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1.期刊论文林少锋.何一.LIN Shao-feng.HE Yi基于CC2420的ZigBee无线网络节点设计-电子设计工程

2009,17(3)

CC2420是适用于ZigBee产品的射频收发器,结合CC2420的性能特点和工作原理,设计了以PIC18F4620单片机为处理器,CC2420为射频收发器的低功耗无线传感器网络节点.给出了CC2420参考应用电路和功放电路原理图.测试表明:当射频发送功率调整到18 dBm时,在空旷地域实测两相邻节点最大传输距离为500 m.

2.会议论文焦腾.张坤.张雯.王华.董秀珍基于ZigBee技术的药厂环境监测系统的开发2008

介绍了一种基于ZigBee技术的药厂环境(温度、湿度)监测系统的设计,以CC2430无线单片机和数字式温湿度传感器SHT10设计出了传感器网络节点,以SamsungS3C44BOX微控制器、AX88796以太网控制器芯片和CC2430无线单片机设计出了ZigBee网关.温湿度传感器节点通过射频收发器将数据发送到ZigBee网关,ZigBee网关通过以太网网络将数据传输给监测中心主机.该系统稳定性好,通信效率高,具有广阔的应用前景.

3.期刊论文章德州仪器将协议栈嵌入ZigBee射频收发器-电子设计应用2008(6)

近期,德州仪器(TI)公司推出了一款新的zigBee射频收发器,即CC2480,主要面对2.4 GHz的低功耗无线网络应用.它可以与各种Mcu通过SPI或UART接口连接,组成ZigBee应用方案.由于CC2480集成了多种功能,特别是嵌入了软件协议栈,极大地方便了工程设计,因此,该公司将CC2480定义为网络处理器. 4.学位论文李王辉ZigBee在电力信息管理系统中的应用2008

随着电力市场发展和客户需求的不断提出，如何运用现代高科技技术手段来建设一个更加优秀的企业管理信息平台，以达到管理“信息化”、“精细化”的管理要求，并满足客户日益发展的服务已经成为了电力部门关注和研究的一个课题。 ZigBee作为最近新出现的无线通信技术，以其协议简单、成本低、功能小、组网容易等特点，在智能家居、楼宇自动化、工业监控领域具有广阔的市场空间。 本文介绍了如何利用ZigBee无线通信技术组建企业电力信息管理系统中电力用户电表的无线数据传输平台，以实现对变电站关口表计和用户表计的数据采集与监控，并利用TI公司CC2430开发套件的国内复制版--深圳金图旭昂有限公司的TSZ-CC2430开发系统作为开发平台，实现星型网络和簇树型网络的组建。 在无线数据传输平台的设计上，本文采用了Chipcon公司推出的用来实现嵌入式ZigBee应用的片上系统CC2430。CC2430是一颗真正的系统芯片(SoC)，能够提高性能并能满足以ZigBee为基础的2.4GHz ISM波段应用对低成本，低功耗的要求。其功能模块集成了DSSS(直接序列扩频)射频收发器核心CC2420和增强工业标准的8051微控制器内核。 在开发环境的选择上，本文选择移植美国密西西比大学的精简ZigBee协议栈，借用其PHY层和MAC层，对ZigBee协议的网络层和应用层进行改进和开发。此精简协议栈的优点在于，它是针对学生学习和开发而设计的，功能简单，易学易用，并且具有良好的可扩展性。此协议栈支持CC2430、CC2420芯片，是借鉴Microchip ZigBee协议栈所设计的，有较高的可靠性。

5.期刊论文2.4GHz射频收发器符合IEEE802.15.4标准-电子设计技术2004,11(3)

6.期刊论文李文.LI Wen基于ZigBee和GPRS的远程监控系统设计-低压电器2009(12)

设计了一种基于ZigBee无线传感器网络和GPRS技术的远程监控系统,可以对温室内的温度、湿度以及红外报警等信息进行实时采集和远程监控.系统采用SPCE3200单片机、UZ2400射频收发器组成符合ZigBee协议规范的星型网络结构,利用SIM300模块实现GPRS远程监控.试验证明,该系统性能可靠,具有良好的实时性和扩展性,可广泛应用于其他类似的场所.

7.学位论文井俊凯ARM嵌入式系统在家用通信平台中的应用与研究2007

智能家庭信息系统是集自动化、计算机、通信技术于一体的“3C”系统，它将各种家电产品结合成一个有机整体，实现了对家电设备进行集中或异地控制和管理，以及能够与外界进行信息交互，以控制终端为突破口作为对家庭信息系统的研究，将有可能在以后的竞争中占据制高点，取得良好的经济和社会效益。 本课题开发的智能家庭信息系统是以实际项目为背景，对基于网络的嵌入式家庭信息系统进行了研究。通过对传统智能家居的特点进行分析，指出了目前市场上的智能家居系统的局限性，提出了基于短距无线网络的现代智能家居系统是将来的发展趋势。 接着对智能家居控制的系统构架以及相关关键技术进行了分析和比较，指出基于IEEE802.15.4的ZigBee技术是目前最适合无线家居控制系统的无线标准，并对该标准进行了深入研究。 论文充分考虑到家庭信息化网络的现状和家庭内部各信息家电的互连、集中控制、远程访问与控制的需求，以及低成本实现的实际需要，及设备互连对传输带宽和使用灵活性等特点的需要，设计了以无线ZigBee技术组成家庭网络体系总体结构，避免了在家庭内部布线的缺陷，且满足了功耗低，成本低，网络容量大等要求。 设计了新型无线通讯模块，该模块主控芯片采用8位低功耗微控制器ATMEGA及CHIPCON公司推出的首款符合2.4 GHZ IEEE802.15.4标准的射频收发器CC2420来实现ZigBee模块，它可以降低无线通讯的成本和提高无线通讯的可靠性，可以单独使用，也可以嵌入其它设备。 论文采用了免费、公开的linux操作系统，并给出了在Linux上的开发流程。 最后，论文具体分析了无线ZigBee协议、ZigBee组网技术以及它们在将来的广泛应用。深入地研究了HTTP超文本传输协议，设计了远程客户端访问和控制家用电器的界面，并给出了部分软件设计流程图。

8.期刊论文David Flowers如何摆脱让人头痛的 ZigBee RF收发器的选型问题-今日电子2007(3)

对于无线设计工程师,从市场上众多的产品当中选择合适的ZigBee射频收发器仅仅是他们所面临的诸多挑战之一.为更好地理解ZigBee收发器选型的复杂性,很有必要掌握ZigBee标准的基本概念.

9.学位论文程丽君入井人员跟踪定位系统方案选择及基于Zigbee网络平台的人员跟踪定位系统2006

煤矿入井人员的跟踪定位技术，在国内外目前仍然是一个空白领域，传统的井下人员跟踪定位方式是以人为主要因素，缺乏定量指标，准确性差，越来越不适应现代化生产的需要。 在国外，井下人员的跟踪定位信号一般是通过红外等无线方式经过泄漏电缆传输到地面，地面的计算机可对收到的数据进行处理，从而判断井下人员所在的地段。美国、日本等国家的一些煤矿已实现了全矿下井入员的跟踪定位，但这种方式造价非常高。国内目前所使用的井下人员跟踪技术，实际上仅仅是射频卡(RFID)一种考勤记录系统，而非真正的人员跟踪定位系统，这种方法是在矿井进口处，或其它井下一些关键通道口，使用射频卡(RFID)读取(刷卡)的方法对入井人员进行登记记录来跟踪的方法。此种RFID射频读写系统，包括SuperRFID，不仅不能实现真正意义上的井下人员定位跟踪，无法实时地报告井下人员的具体位置，而且，也无助于改善现有安全生产要素的监控系统，只能作为下井人员的考勤登记。煤炭科学研究总院曾研制过失踪人员寻找仪，主要是寻找事故发生后的人员位置，搜寻范围在十几米以内，尚无法对下井人员的井下全方位跟踪定位。根据目前中国煤矿安全生产所面临的严峻形势，如何建立一个精确、便捷的井下人员定位系统，得到国内各级的极大关注。 现今

，国内煤矿安全生产的要求越来越高，因此建立可靠实用的煤矿井下人员跟踪定位系统对煤矿的安全生产管理有着重要的现实意义。本论文设计的是基于Zigbee无线网络平台的一种经济、适用的井下人员跟踪定位系统。Zigbee身份识别模块是SOC集成芯片带有的存取设置，可以存取一定的信息量

，有信号的交换功能，能做到真正的人员跟踪与定位。在单个芯片上集成了Zigbee RF前端、128 KB闪存、8 KB RAM(随机存取存贮器)，以及8051八位MCU(微程序控制器)核，是高度整合的系统级射频收发器。 文章中将短距离、免费通信新秀Zigbee无线网络系统、有源RFID进行了比较，基于两者的优劣本文采用先进的Zigbee无线网络技术，和射频集成芯片技术、成都西谷公司的无线网络传输技术、微功率无线网络定位专利技术，设计出井下人员跟踪定位系统。论文介绍了此系统的构成及功能特点等。该系统提出了一种定性定量的评估方式，采用短距离通信新秀Zigbee将终端身份识别信号等(传感器收集的)各种参数传至坑道上的网关，再利用有线方式将网关数据传输至地面上的控制计算机，数据通过计算机进行分析比较，以经济实用的方法，实现了井下人员的定位和各种安全生产要素的无人自动采集，其选题具有重要理论意义和实用价值。 此系统是2.4GHz新一代人员跟踪定位系统，采用国际最新Zigbee无线网络技术，能够及时、准确的将井下各个区域人员的动态情况反映到地面计算机系统，使管理人员能够随时掌握井下人员的分布状况和每个下井人员的入井、升井时间及运动轨迹，以便于进行更加合理的管理。从而，在事故发生前，安全生产监控中心可以随时掌握井下不同位置的各种安全生产的要素，从而采取积极有效的预防措施；当事故发生时，救援人员也可根据井下人员定位系统所提供的记录、图形，迅速了解有关人员的位置情况；事故发生后，可以掌握事故发生当时，甚至事故发生后相当一段时间内、井下工作人员的具体分布位置、不同位置的瓦斯浓度等情况，从而制定出及时有效的抢救措施，并实施有效的现场抢救指挥，提高应急救援工作的效率，具有一定的先进性和实用性，对改善煤矿的安全生产管理有着重要的现实意义。

10.期刊论文飞思卡尔半导体的ZigBee技术-单片机与嵌入式系统应用2004(10)

飞思卡尔半导体公司是摩托罗拉的子公司,在长达50多年开发半导体产品的过程中,积累了丰富的无线射频和无线技术领域经验.凭借在这个领域的丰富经验,我们提供符合IEEE 802.15.4标准、支持ZigBee技术的完整平台解决方案.飞思卡尔为窗户提供一站式商店,包括射频收发器、MCU、传感器、MAC软件、Z-Stack ZigBee软件和灵活的开发工具套件,从而使无线技术变得简单.实际上,任何需要较长电池寿命和联网功能的低数据速率、监控、控制或自动应用,都能从基于IEEE802.15.4标准和ZigBee技术的无线连接解决方案中受益.

1.吴凤泉.李杰.胡德双基于ZigBee的楼字火灾报警系统的设计[期刊论文]-微计算机信息 2009(20)

本文链接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_wjsjxx200903052.aspx

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