基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的智慧家庭系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、智慧家庭的概念早在十多年前就曾被提出，由于受到當(dāng)時(shí)技術(shù)的限制，高昂的成本，使得其無(wú)法完全實(shí)現(xiàn)。隨著系統(tǒng)集成技術(shù)、微電子機(jī)械系統(tǒng)（MEMS）、片上系統(tǒng)、無(wú)線通信技術(shù)、低功耗的嵌入式技術(shù)等的提出，可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的采集、處理和傳輸，所以使得無(wú)線傳輸室內(nèi)的溫度、濕度等其他環(huán)境信息成為可能。為了實(shí)現(xiàn)智能感知、智能報(bào)警和智能判決，本文介紹了室內(nèi)智慧家居的環(huán)境信息采集系統(tǒng)以及設(shè)計(jì)了專門的傳感器節(jié)點(diǎn)。
　　智慧家居環(huán)境信息的采集分為短距離和遠(yuǎn)距

2、離兩部分，室內(nèi)部分選用短距離無(wú)線收發(fā)模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)的收發(fā)，如煙霧傳感器被放置在廚房里，溫度傳感器被放置在客廳里，熱釋電紅外傳感器放置在安全門外面，各采集節(jié)點(diǎn)將采集到的數(shù)據(jù)信息利用無(wú)線模塊發(fā)送到上位機(jī)主控制上（中心節(jié)點(diǎn)），實(shí)時(shí)的顯示室內(nèi)的溫度等信息。室外部分可以通過(guò)安裝GSM短信模塊，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離的無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸。
　　本系統(tǒng)設(shè)計(jì)了一種基于單片機(jī)和nRF24L01+無(wú)線模塊的智慧家庭無(wú)線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，該部分的硬件電路選用STC89C52作為微

3、處理器芯片，選用無(wú)線模塊nRF24L01+進(jìn)行短距離的數(shù)據(jù)收發(fā)，DS18B20溫度傳感器、煙霧傳感器MQ-2、PIR（熱釋電紅外傳感器）及DS1302時(shí)鐘芯片。本系統(tǒng)利用溫度傳感器檢測(cè)室內(nèi)的溫度情況，并通過(guò)液晶實(shí)時(shí)顯示；利用煙霧傳感器和PIR分別來(lái)檢測(cè)室內(nèi)的可燃?xì)怏w濃度信息和是否有外人趁戶主不在時(shí)破門而入進(jìn)入房間等異常信息情況的檢測(cè)；并將采集到的數(shù)據(jù)信息，通過(guò)無(wú)線傳輸模塊發(fā)送至上位機(jī)主控制單元進(jìn)行超限判斷，若超限，則將超限的報(bào)警信號(hào)通過(guò)

4、GSM網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至指定接收號(hào)碼上并同時(shí)驅(qū)動(dòng)蜂鳴器產(chǎn)生報(bào)警聲音，以達(dá)到及時(shí)地通知戶主采取相應(yīng)救助措施，從而實(shí)現(xiàn)家庭安全報(bào)警的智慧化。軟件上采用時(shí)分多址的技術(shù)避免多節(jié)點(diǎn)無(wú)線通信沖突等問題。
　　最后在整個(gè)系統(tǒng)測(cè)試上，測(cè)得的溫度數(shù)據(jù)精度高且準(zhǔn)確，并且無(wú)線模塊通信的距離遠(yuǎn)近也得到更精確的數(shù)據(jù)。對(duì)各采集節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)的采集，通過(guò)自制的二極管小模塊驗(yàn)證了各傳感器的有效性；并利用兩個(gè)無(wú)線模塊所分別連接的單片機(jī)，在液晶上實(shí)時(shí)顯示室內(nèi)的溫度信息，通過(guò)與室內(nèi)