基于ZigBee技術的智能家居系統(tǒng)
2 系統(tǒng)總體結(jié)構
本系統(tǒng)可以概括為家庭網(wǎng)關和分控節(jié)點兩個部分,系統(tǒng)結(jié)構框圖如圖2所示。家庭網(wǎng)關是智能家居的核心,抽象起來它作為家庭外網(wǎng)與家庭內(nèi)網(wǎng)通信的通道并且負責各種不同設備之間通信協(xié)議的轉(zhuǎn)換,而且它也作為一種服務平臺為用戶提供各種可能的增值服務。在系統(tǒng)中采用CC2430芯片和其他幾個模塊組成家庭網(wǎng)關,它作為ZigBee網(wǎng)絡的協(xié)調(diào)器,負責家庭內(nèi)網(wǎng)絡(ZigBee)的建立、采用星型拓撲并對各個分控節(jié)點的入網(wǎng)加以驗證等工作。家庭網(wǎng)關中的短信(SMS)收發(fā)模塊負責外部移動網(wǎng)絡(GSM)信息的接入,因此可以與用戶手機進行雙向通信。家庭內(nèi)網(wǎng)中的分控節(jié)點負責將存儲器中的紅外脈沖碼轉(zhuǎn)換成紅外線信號并控制其所在范圍內(nèi)的紅外家電設備。每個房間中可以有多個分控節(jié)點,每個分控節(jié)點可以控制多個紅外家電設備。本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/155866.htm
3 系統(tǒng)硬件設計
系統(tǒng)硬件電路的設計包括家庭網(wǎng)關和分控節(jié)點的設計。
3.1 家庭網(wǎng)關的硬件電路設計
家庭網(wǎng)關的硬件處理器采用無線低功耗單片機CC2430。由于軟件協(xié)議復雜、數(shù)據(jù)流量大,所以在內(nèi)含F(xiàn)LASH的CC2430基礎上對存儲器進行擴展,專門用于對紅外脈沖碼的存儲。鐵電存儲器(FM25L512)與協(xié)調(diào)器(CC2430)通過SPI連接。供電模塊采用低壓差線性可調(diào)穩(wěn)壓器TPS78 601穩(wěn)壓至3.6 V輸出給整個系統(tǒng),為了使輸出電源的紋波較小,在輸出部分采用了一個2.2μF和一個15 pF的電容。另外,在芯片的輸入端放置了一個1μF的濾波電容,以減小輸入端受到的干擾。系統(tǒng)硬件原理圖如圖3所示。
CC2430是Chipcon公司推出的用來實現(xiàn)嵌入式ZigBee應用的片上系統(tǒng),在單個芯片上整合了ZigBee射頻(RF)前端CC2420、內(nèi)存和微控制器,是一款低成本低功耗高性能的射頻芯片。它使用1個8位8051MCU,具有32/64/128 KB可編程閃存、8 KB的RAM,ADC,Timer,AES-128協(xié)同處理器、看門狗定時器、32 kHz晶振的休眠模式定時器、上電復位電路(Power On Reset)、掉電檢測電路(Brown Out Detection)以及21個可編程I/O引腳,P0,P1口是完全的8位口,P2口只有5個可使用的位,通過特殊功能寄存器(SFR)的設置可以將這些引腳配置成通用的I/O端口或者是ADC、Timer、SPI、UART器件的外設I/O端口。
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