基于ZigBee技术的家庭环境监测系统的设计

发布时间：2025-04-13 16:49

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主要介绍基于ZigBee技术的射频芯片CC2420与MSP430449单片机为核心的家庭环境监测系统的硬件电路设计和软件流程设计。实现了在家庭环境中对温度、湿度以及灯光的控制。

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第 2卷 1

第 2期

电脑开发与应用

文章编号：035 5 ( 08 0 0 50 1 0—8 0 2 0 ) 205—3

基于 Z g e技术的家庭环境监测系统的设计 iB e De i n o o i o i g S s e o o e En i o sg fM n t rn y t m f rH m v r nm e a e n Zi Be c no o y nt b s d o g e Te h l g 贾飞夏路易 (原理工大学太原太 002 ) 3 0 4

【摘要】主要介绍基于 Zg e iB e技术的射频芯片 C 2 2 C 4 0与 MS 4 0 4单片机为核心的家庭环境监测系统的硬 P 34 9

件电路设计和软件流程设计。实现了在家庭环境中对温度、湿度以及灯光的控制。【键词 1 Zg e,C 2 2,M S 4 0 4 9关 iB e C 4 0 P 3 F 4,环境监测系统中图分类号：T 3 1 P 1文献标识码：A ABS TRACT T h pe a n y i r uc s t e i fha d a e cr uis a ofw a e fo f e m o t i g s s e ofho e e pa rm i l ntod e he d sgns o r w r ic t nd s t r l w oron niorn y t m m e io nv r nm e by nt usng i CC24 0 r ns e v r nd 2 ta c i e a M SP 43 49 i gl chp o r le ba e on 04 sn e i c nt o lr sd Zi Bee e h l gy. Co r l of g t c no o nt o s

t mp r t r e e a u e,h mi i n i h r c i v d b h y t m n t e h me e vr n n . u d t a d l ta e a he e y t e s s e i h o n io me t y g K EYW ORDS Zi gBe e, CC2 0, M SP43 F4 42 0 49, en r vionm e t lm on t i y em n a iorng s st

随着科学技术的飞速发展，们生活水平的不断人提高，一个高度安全，适，舒方便的生活环境越来越为

个至关重要的问题。了满足低功耗、成本的无线网为低

络要求， E I E标准委员会在 2 0年 1 E 00 2月份正

式批准并成立 I E 8 2 1 . E E 0 . 5 4工作组，务就是开发一个低任数据率的 WP AN( R WP L— AN)无线个域网 )准。 (标它具有复杂度低、成本极少、功耗很小的特点，在低成能

人们所向往。自动控制领域的快速发展，而使这些要求完全被满足。有的家庭环境监测系统，现有很多是采用

有线技术进行传感器网络的组建。这类方案扩展性能差，布线烦琐，响美观，影线路容易老化，或腐蚀。即使布线选择嵌入墙壁内，换起来也十分不方便。更采用无

本设备 (固定、携或可移动的)间进行低数据率的便之传输。因此， iB e应运而生， iB e是部署无线传感 Zg e Zg e器网络的新技术。它是一种短距离、速率无线网络低技术，一种介于无线标记技术和 Bu To t (牙 )是 le oh蓝之间的技术提案。它专注于低功耗、成本、低低复杂度、低速率的近程无线网络通信技术。Zg e联盟成立于 iB e 20 0 1年 8月，目前为止， iB e联盟涵盖了 I到 Zg e T领域

线方式构建家庭环境监测系统，可以避免这些不必则要的麻烦。而且，线方式相对灵活，无只要在有效范围

内，感器终端可以依据要求随意安放。然而，线家传无庭环境监测一直未得到广泛应用，个很主要的原因一

就是目前的无线通讯产品造价很高，使其广泛推广遇到很大阻力。

随着近年来人类在微电子机械系统，无线通讯，数字电子方面取得的巨大成就，得发展低成本，功使低耗，小体积，短距离通讯的传感器成为可能。Zg e iB e的出现就解决了这些问题。由于 Zg e iB e技术具有功耗极低，系统简单，网方式灵活，组成本低等性能，对于其相

以及其他行业的 1 0多家企业。有了这么多公司的支 5 持，以毫不夸张地说：在未来的数年内，可“从家用电器到玩具、工厂控制到汽车控制， iB e技术将走入从 Zg e我们生活的方方面面。”

他无线网络技术更适合与组建家庭环境监测系统。

2 Zg e iB e技术优点 ①数据传输速率低。只有 1 k/~ 2 0 b s专注 0 bs 5k/,于低传输应用。线传感器网络不

传输语音、频之类无视的大数据量的采集数据，仅传输一些采集到的温度，仅湿度之类的数据，以 WS无线传感器网络 )传输所 N(对

1 Zg e iB e简介随着无线网络技术的快速发展多本来存在的许网络服务逐渐走向成熟。近几年来， E Isi t o I E(n t ue f E t Eeti l n l to i n ier 8 2 1无线局域 lcr a a dEe r nc E gn e ) 0 . c c s 1网络的普遍以及 I E 0 . 6无线宽带网络的商业 E E821

速率的需要不是那么高。 ②功耗低。在休眠状态下耗电量仅仅只有 1 w, 通信距离短的情况下工作状态的耗电为 3 mW,低 0在

标准化都使得无线网络技术越来越重要，有越来越也多的相关应用和产品出现。但是大多无线网络技术成本较高。蓝牙。所以普及无线网络，成本就成了一像低 * 2 0—0 1收到， 0 7 1— 9改回 0 71—6 20—22

耗电待机模式下，节普通 5号干电池可使用 6个月两以上。这也是 Zg e iB e的支持者所一直引以为豪的独特

* *贾

.,9 2生 .女 18年在读硕士，究方向：制理论与控制工程。研控

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