• 基于Basic-RF的家居环境监测预警系统设计
  • 基于Basic-RF的家居环境监测预警系统设计

    基于Basic-RF的家居环境监测预警系统设计
     
      针对实际应用需求,结合Basic-RF无线通信技术、网络通信技术和GSM通信技术设计了一种基于Basic-RF的家居环境监测预警系统。系统由信息处理子系统和无线传感器网络子系统两部分组成,无线传感器网络子系统利用CC2530的Basic-RF双向无线通信协议结合应用层算法构建,信息处理子系统以STM32单片机为核心,利用ENC28J60网络模块以及SIM900A短信模块实现数据的远程传输。用户可通过上网设备方便地监测家居环境数据,当环境异常时会及时收到报警短信。实验结果表明,该系统具有稳定性高、实用性强、灵活性好的优点,对家居环境监测和预警具有广泛的应用前景。
     
      随着时代的发展,安全的生活环境成为越来越多人追求的目标;一套实用性强、灵活性好、稳定性高的家居环境监测预警系统将会得到越来越多的应用。无线传感器网络是环境监测预警系统重要组成部分,无线传感器网络根据实际需要选择德州仪器CC2530芯片的BasicRF无线通信协议结合应用层算法程序构建了一种稳定、高效、满足实际需求的树状无线传感器网络.
      
      环境监测预警系统由无线传感器网络子系统和信息处理子系统2部分组成。无线传感器网络系统采用树型结构,分为一级节点、二级节点和传感器节点。其中一级节点是无线传感器网络的核心,无线传感器网络所检测到的环境信息最终都要通过一级节点传给信息处理子系统。二级节点主要起到数据中转的作用,保证了无线传感器网络中的传感器节点可以稳定地与一级节点通信。传感器节点根据用户需求安装相应的传感器。
     
      无线传感器网络硬件设计
     
      无线传感器网络节点包括一级节点、二级节点和传感器节点,这三类网络节点的硬件设计主体结构是相同的。无线传感器网络节点以德州仪器高性能低功耗的CC2530F256单片机为核心,CC2530F256集成了8051内核,256KB系统可编程FLASH,8KBRAM,具有丰富的外围设备,节点发射功率可达4.5dB。在天线部分利用AN9520贴片天线,不仅保证了网络节点通讯的稳定性,而且大大减少了节点的体积,适合于家居室内网络的搭建。在无线传感器网络的传感器节点,通过CC2530的设备外设与传感器通信,传感器的类型可以根据用户的实际需求来灵活决定。在本实验中,系统选用了基于I2C总线的TCN75温度传感器,DHT11数字湿度传感器、MQ-7一氧化碳传感器、MQ-2烟雾传感器以及DYP-ME003红外人体感模块。其中当人进入DYP-ME003人体感模块感应范围时,DYP-ME003人体感模块会输出高电平告知用户检测环境中有人活动。传感器节点硬件框图如图3所示。
     
      信息处理子系统硬件设计
      信息处理子系统主要由中央处理单元、存储单元、ENC28J60网络模块和GSM模块组成。中央处理单元采用意法半导体的STM32F103RET6微处理器,STM32F103RET6采用ARMCortexM3内核,最高工作频率可达72MHz,内置256KB闪存以及64KB的SRAM,并且拥有强大的外设接口,是一款低价格、低功耗、高性能的微控制器解决方案。另外,信息处理子系统配有SD卡存储单元,可以存储重要的环境数据。
     
      无线传感器网络子系统软件设计
      无线传感器网络子系统以CC2530的BasicRF无线通信协议为基础,结合应用层算法程序构建了树状网络结构,分为一级节点、二级节点和传感器节点。一级节点是无线传感器网络的核心,传感器节点检测到的环境数据最后都要通过无线传感器网络发送至一级节点。二级节点负责数据中转,实际应用中,在家居每个房间设置一个二级节点,保证所有环境信息可以最终传到一级节点。传感器节点选择相应的二级节点作为自己的父节点,把传感器检测到的环境信息发到父节点并最终传送至网络的一级节点。
     

    更多型号芯片解密可致电北京致芯科技24小时服务热线:13466687255 010-57436217

    点击这里给我发消息 点击这里给我发消息

      Copyright © 2004-2017 致芯科技 版权所有