基于ZigBee的家庭安防监控系统的设计与实现

摘要

随着科技的进步和人民生活水平的不断提高，人们将注意力越来越多地放在了他们的生活环境上，对家庭环境的安全舒适等要求也在提高，他们渴望更安全、更舒适、更便利的生活空间。传统的小区安防监控系统布线复杂，效率低下，不能实现实时的数据采集，安防效果不好，不能满足人们对家庭安防的更高需求。家庭安防监控系统综合利用了计算机技术、网络技术等，将与家居生活中安全相关的各子系统有机的结合在一起，为人们提供更加安全舒适的居住环境。
　　本文设计实现了家庭安防监控系统的硬件和软件系统，根据家庭安防监控系统的特点，组建了基于Zigbee的无线树状传感网络，通过温度、烟雾以及红外热释放等各种传感器，实现了对家庭环境各种参数的无线采集与处理。系统不仅可以实时的对家庭环境的各种参数进行监测，还可以根据预设的各种参数阈值，在数据出现异常时进行报警。系统采用C＃程序设计上位机软件系统，上位机监控中心能够实时的接收来自无线监测终端采集的家庭环境各种参数数据，并实现对监测数据的存储、分析和显示等功能。对无线传回的数据和设定的阈值参数进行比较判断，系统能够回传相应的控制命令信息，通过继电器、步进电机等实现对家用电器及窗帘等的控制功能。通过实验验证了方案的可行性和实用性，测试结果表明，系统可靠运行，数据采集准确。下一步拟进一步完善改进功能，应用于实际的家庭安防监控系统中。

目录

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摘要

第1章 绪论

1．1 论文的研究背景

1．2 国内外研究现状

1．3 论文主要研究内容

第2章 无线传感器网络技术

2．1 无线传感器网络技术概述

2．2 无线传感器网络技术体系结构

2．3 无线传感器网络关键技术

2．4 无线传感器网络技术研究现状

2．5 本章小结

第3章 系统硬件设计

3．1 系统整体功能结构

3．2 Zigbee网络拓扑结构设计

3．3 Zigbee硬件电路

3．4 步进电机模块

3．4．1 步进电机简介

3．4．2 步进电机及继电器驱动电路原理图

3．5 烟雾及红外热释放模块

3．5．1 烟雾传感器

3．5．2 红外热释放传感器

3．6 温度模块

3．6．1 温度传感器方案的选择

3．6．2 DS18B20的封装

3．6．3 DS18B20内部结构

3．7 本章小结

第4章 Zigbee无线网络软件设计

4．1 Zigbee网络拓扑结构

4．1．1 星型网络

4．1．2 树状网络

4．1．3 网状网络

4．2 Zigbee组网的实现

4．2．1 协调器创建新网络

4．2．2 允许设备加入新网络

4．2．3 设备与新网络连接

4．2．4 Zigbee协议栈组网

4．2．5 zigbee程序流程

4．2．6 zigbee程序实现

4．3 实验与性能分析

4．4 本章小结

第5章 上位机监控系统设计

5．1 上位机程序模块划分

5．2 上位机程序主要流程

5．3 上位机程序运行结果

5．3．1 数据采集运行结果

5．3．2 控制模块运行结果

5．4 本章小结

结论

参考文献

致谢

个人简历