一種基于ZigBee技術的遠程監(jiān)控系統(tǒng)設計

　　由于終端節(jié)點有多個，故而采用順序綁定的方法，即先設置綁定節(jié)點1，成功之后設置綁定節(jié)點2，依此類推直到綁定所有終端節(jié)點。在函數(shù)void zb_BindConfirm(uint16 commandId，uint8 status)中，標志位count每完成一次協(xié)調器到終端節(jié)點的綁定，其值增一，以此記錄該綁定哪個終端節(jié)點。再利用if語句實現(xiàn)對終端節(jié)點的設置綁定事件，進而完成綁定工作。

　　在正常工作狀態(tài)下的協(xié)調器，當有按鍵按下時，會進入應用層進行處理。調用函數(shù)zb_SendDataRequest(uint16 destination，uint16 commandId，uint8 len，uint8*pData，uint8 handle，uint8 txOptions，uint8 radius)向終端節(jié)點發(fā)送數(shù)據(jù)，由于不同終端節(jié)點的comma ndId不同，因此協(xié)調器只向commandId相匹配的終端節(jié)點發(fā)送數(shù)據(jù)。終端節(jié)點根據(jù)接收到的數(shù)據(jù)去做相應處理。

　　3.2 ZigBee終端節(jié)點

　　終端節(jié)點上電后，進行初始化，然后去發(fā)現(xiàn)網絡并加入網絡、進行綁定等操作。之后進入正常丁作狀態(tài)，終端節(jié)點每隔10S采集一次傳感器數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)存儲在數(shù)組pData中，然后調用發(fā)送函數(shù)zb_SendDataRequest(OxFFFE，SENSOR_REPORT_CMD_ID，12，pData，0，AF_ACK_ REQUEST，0)，將所有數(shù)據(jù)一次性發(fā)送給協(xié)調器節(jié)點。圖5是終端節(jié)點程序流程圖。

　　4 嵌入式web服務器

　　嵌入式Web服務器以linux為操作系統(tǒng)，通過搭建BOA服務器，實現(xiàn)對瀏覽器頁面訪問請求響應以及數(shù)據(jù)的發(fā)送等功能。此外，結合CCI技術編寫HTML靜態(tài)網頁和CGI程序，移植了嵌入式數(shù)據(jù)庫SQlite，用以存儲合法用戶的用戶名和密碼，實現(xiàn)對登錄用戶的客戶驗證功能;并且還能存儲由串口傳送來的傳感器數(shù)據(jù)，通過CGI程序調用數(shù)據(jù)庫的最新數(shù)據(jù)，由BOA服務器返回給瀏覽器實現(xiàn)對家庭傳感器數(shù)據(jù)的實時顯示。

　　ARM9除了BOA服務器一直在運行，還有串口應用程序也在不斷監(jiān)聽是否有數(shù)據(jù)需要接收或者發(fā)送。設計所用ARM9開發(fā)板有3個UART，選用串口1，主要寄存器設置如下：

　　CPHCON=0xa00;

　　ULCON1=0x03;//數(shù)據(jù)格式為8位，一停止位，無校驗位

　　UCON1=0x05;//時鐘源為pclk，查詢方式

　　UBRDIV1=(PCLK/(115200 x 16)-1);//設置波特率115200

　　5 系統(tǒng)測試

　　本設計以一個協(xié)調器和5個終端節(jié)點為例進行測試，5個終端節(jié)點分別放在5個房間-客廳、主臥室、次臥室、衛(wèi)生間、廚房內，協(xié)調器節(jié)點和嵌入式Web服務器放在主臥室。在PC機上打開瀏覽器，輸入http：//192.168.1.230，即出現(xiàn)登陸頁面，輸入用戶名、密碼認證成功后，即出現(xiàn)主頁面，如圖6，是本系統(tǒng)默認主頁面，顯示內容為房間名稱、電池電量、溫濕度、是否有人活動等情況，默認情況下空調、加濕器都是關閉的。

　　如圖7所示，通過選擇頁面上空調的開啟選項，瀏覽器將命令傳給CGI程序，CGI程序調用應用程序，使ARM9經由串口發(fā)送2個字節(jié)控制命令給ZigBee網絡協(xié)調器，1個字節(jié)裝載的是房間編號信息，即ZigBee終端節(jié)點的網絡地址，另一個字節(jié)裝載的是控制命令數(shù)據(jù)。網絡協(xié)調器將命令下發(fā)給客廳中的ZigBee終端節(jié)點，ZigBee終端節(jié)點將控制命令數(shù)據(jù)譯成對P2.1口輸出低電平，相當于空調遙控器開關按鍵按下，空調相應打開。再在頁面上選擇空調調節(jié)溫度選項“降溫”，然后點擊“提交”按鈕，經由相似過程，ZigBee終端節(jié)點控制P1.2輸出低電平，相當于空調遙控器降溫按鍵按下，客廳溫度降低，在網頁上點擊3次按鈕“提交”，客廳溫度降至25℃。

　　通過實驗，可以知道本系統(tǒng)能能實現(xiàn)以下功能：對家庭各個房間的溫度和濕度實時顯示，能遠程調節(jié)溫度和濕度，遠程打開熱水器開關對其加熱，當房間有人活動時能在監(jiān)控頁面顯示出來，廚房煙霧濃度是否超標也能在頁面顯示。

　　6 結束語

　　文中所述的遠程監(jiān)控系統(tǒng)應用在家庭環(huán)境中，既能實現(xiàn)遠程監(jiān)測家中各個房間的溫濕度狀況，也能控制家中空調、加濕器的打開或者關閉狀態(tài)從而調節(jié)溫濕度，營造一個舒適宜人的環(huán)境。煙霧傳感器能實現(xiàn)煙霧濃度超標檢測，使用人體紅外模塊可實現(xiàn)家庭安防功能。電池電量檢測能即時提醒更換電池。若對本設計做微小改動，添加房間數(shù)量或減少數(shù)量，或者改變傳感器類別實現(xiàn)其他功能，可擴展性較強。