基于ZigBee的無(wú)線(xiàn)紅外防盜報警系統設計
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3．1 人體紅外監測模塊
人體紅外監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(lái)監測是否有人走動(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(xiàn)轉換成電信號輸出，其原理為：當一些晶體受熱時(shí)，在晶體兩端會(huì )產(chǎn)生數量相等而符號相反的電荷，即熱釋電效應。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(cháng)的紅外線(xiàn)。文中使用了型號為RE200B的紅外傳感器，配合紅外熱釋電處理芯片BISS0001對信號進(jìn)行采集和放大處理，再加少量外接元件構成被動(dòng)式的熱釋電紅外信號處理電路。人體紅外監測模塊的電路原理如圖3所示，CC2430的P0．1端口通過(guò)一個(gè)電阻與BISS0001芯片的第2腳VO相連。當模塊監測到有人體活動(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(lái)臨的時(shí)候，外部中斷喚醒，進(jìn)行相應的數據處理，并將數據發(fā)給協(xié)調器。本文引用地址：http://dyxdggzs.com/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(guò)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 軟件設計
4．1 軟件開(kāi)發(fā)平臺
系統軟件設計是在硬件設計的基礎上進(jìn)行的，良好的軟件設計是實(shí)現系統功能的重要環(huán)節，也是提高系統性能的關(guān)鍵所在。節點(diǎn)設計基于通用性及便于開(kāi)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片上系統解決方案。Z-Stack還支持豐富的新特性，如無(wú)線(xiàn)下載，可通過(guò)ZigBee網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò )(Mesh Network)下載節點(diǎn)更新。
本系統軟件設計選用的開(kāi)發(fā)平臺是IAR集成開(kāi)發(fā)平臺。IAR Embedded Workbench(簡(jiǎn)稱(chēng)EW)的C／C++交叉編譯器和調試器是當今世界最完整的和最容易使用的專(zhuān)業(yè)嵌入式應用開(kāi)發(fā)上具。
TI／Chipcon公司在IEEE 802．15．4標準和ZigBee聯(lián)盟所推出的ZigBee2006規范的基礎上，發(fā)布了全功能的ZigBee2006協(xié)議棧，并通過(guò)了ZigBee聯(lián)盟的認證。該協(xié)議棧全部用C語(yǔ)言編寫(xiě)，免費提供給用戶(hù)，同時(shí)向后兼容。在協(xié)議棧內部嵌入了一個(gè)操作系統，用于對任務(wù)進(jìn)行統一的調度。對于用戶(hù)而言，只需要在應用層進(jìn)行一些設計和改動(dòng)，即可實(shí)現數據的發(fā)送、接收以及網(wǎng)絡(luò )組建功能，構建功能完善、性能穩定的ZigBee無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )。進(jìn)行程序設計時(shí)，首先在協(xié)議棧應用層程序中添加相應的任務(wù)，然后運行任務(wù)即可處理。
Z-Stack采用操作系統的思想來(lái)構建，采用事件輪循機制，當各層初始化之后，系統進(jìn)入低功耗模式，當事件發(fā)生時(shí)，喚醒系統，開(kāi)始進(jìn)入中斷處理事件，結束后繼續進(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，逐次處理事件。這種軟件構架可以極大地降級系統的功耗。
整個(gè)Z-stack的主要工作流程，大致分為系統啟動(dòng)，驅動(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，系統流程圖如圖5所示。
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