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zigbee技术的小区安防报警系统的硬件设计(附件)

2020-12-27 13:04编辑: www.jxszl.com景先生毕设
安全,是人类幸福生活的基础,在这快速发展,快节奏的时代,人们越来越多的关注自己的工作学习,而忽视了生活中某些细微的隐患。其中一个威胁是人为引起的破坏,另一个是自然灾害。家用电器的增多,对小区居民的生命和财产也造成了很大威胁。本文设计了一种基于ZigBee技术的智能小区安防报警系统,主要有三部分组成,传感器、路由器、网络协调器。传感器负责收集数据和报警信息,并将信息通过ZigBee无线发送到路由器,再通过路由器发送到网络协调器,从而控制设备。传感器将采集到的数据及报警信号通过ZigBee网络传送到报警控制主机,同时将数据通过PC进行实时监控显示。传感器采用烟雾,温湿度和红外,并通过ZigBee协议传输,并及时用报警系统提示,而且可以通过LCD液晶实时显示。关键词 ZigBee,智能小区安防,网络协调器目 录
1 绪论 1
1.1 课题背景及意义 1
1.2 国内外的研究现状 2
2 ZigBee技术 2
2.1 ZigBee无线传输 2
2.2 ZigBee网络结构 4
2.3 ZigBee分层结构 7
3 系统总体设计方案 9
3.1 ATS89C52单片机 10
3.2 单片机周边电路 15
3.3 传感器选择 16
3.4 液晶显示电路 19
3.5 按键电路设计 21
3.6 声音报警设计 23
4 串口调试 24
4.1 调试步骤 24
4.2 实验结果 25
4.3 主要指标测试 26
4.4 测试结果分析 26
结论 27
致谢 28
参考文献 29
附录A 30
附录B 31
1 绪论
1.1 课题背景及意义
智能小区概念的起源很早,但一直未有详细的案例出现,直到1984年美国才出现了第一幢的“智能型建筑”,从此拉开了全世界互相构建智能化小区的帷幕。
智能小区是以提高小区安全性、便利度和舒适度为宗旨,并辅助优化高质量的
 

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28
参考文献 29
附录A 30
附录B 31
1 绪论
1.1 课题背景及意义
智能小区概念的起源很早,但一直未有详细的案例出现,直到1984年美国才出现了第一幢的“智能型建筑”,从此拉开了全世界互相构建智能化小区的帷幕。
智能小区是以提高小区安全性、便利度和舒适度为宗旨,并辅助优化高质量的小区环境为目的的智能小区控制系统,系统主要包含的子系统分别为:小区布置线路系统、小区网络覆盖系统、智能小区管理反馈系统、照明管理系统、安防保护系统等。其中安防保护系统是智能小区安防系统中至关重要的子系统,可是由于小区安防产品的性价比相对低,价格较高,而且受到误报率高的限制。目前我国的小区仅仅是满足了对简单的安防系统的应用,但是小区安防功能太过简单,比较单一,位于安防应用的刚刚起步阶段,构建价格也很低廉、性能比很高的智能小区安防产品将起着远大的市场价值和深远的技术拓展潜力。
这些促进人们渴求设备技术能够智能化,能够安全稳定的运行,提升人们的生活质量,为人们提供更加坚实安全可靠的生活保障,有了它我们的生活将会更加轻松愉悦。利用GPRS位置技术、嵌入式开发技术、无线网络传输技术及传感器信息采集技术等,设计并实现了一种基于ZigBee无线网络技术的智能家居安防系统。采用无线网络传输技术布置安装点方便的优点,能够全部覆盖用户住宅。小区安防报警系统,能及时发现各种险情,并将情况及时向计算机上位机通报记录并处理,避免灾难的发生和财产损失。智能安防报警系统目前应用在很多领域,不只是小区,在工厂,办公厅,学校等都应用很多,未来的前景还会有很多拓展,无线传输技术也会更加成熟,紧急情况信息通报更准确,问题处理更加及时,以防造成误报发生。
利用ZigBee无线传输技术,不仅减少了复杂的线路排布,安装结构简单,缩短了构造的成本,提高了设计的灵活性,而且无线传感系统在很多领域都提高了系统的稳定性和可靠性。可以通过远处放置的传感器,比如:烟雾传感器,温湿度传感器,红外线传感器等来实时搜集数据信息,通过无线ZigBee技术将搜集的数据传给路由器,再通过网络协调器来将数据处理。
这个系统设计能够及时探测小区重要位置的温湿度,比如仓库,能够探测火灾引发,能够通过红外线探测盗窃行为,对于小区的安防有着很好的稳定检测和报警。当险情发生时,能够及时地鸣笛报警,显示在液晶屏幕上,同时也可以通过5V的数据线连接电脑,实时探测数据并显示在电脑屏幕上。红外对于小区的变压室的保护,温湿度对小区仓库,烟雾对于车库的火灾报警等都有极大的作用,为小区和居民的安全有着很大帮助。本系统的开发不仅仅提高了小区的安全性,为建设安定有序的和谐社会奠定了一定的基础,其次安装维修方便,便于维护和升级设备,而且随着社会的进步,人口的剧增,越来越多的人追求买房,小区家居智能化都有一定的促进作用。
1.2 国内外的研究现状
在国外,智能小区发展研究的起步早。1980年左右,从采用电子技术的家用电子产品面市,住宅电子化开始登上历史舞台。1985年左右国外将电器、通信装置与安防系统设备融合为一体,构成家居智能自动化;80年代末因为通信与通信技术,智能化更加智能,通过总线技术对设备的监视、控制与管理。进入21世纪后,国外智能家居更加普遍和成熟,就新加坡而言已经有将近30个住宅小区里居民住宅安装了智能化家居,美国也有很多的用户家庭采用同类型智能化系统,随后步入到物联网,将无线技术,智能化更加完善,更加娴熟。
国内的第一家智能家居企业出现于90年代末2000年代初,国内开始慢慢的从小电器部件智能化做起,边学技术,边应用技术,逐步从灯泡,开关等开始向温湿度检测,门窗防盗,煤气泄漏等大大范围的保护,自此国内智能化开始深入人心,步入家居智能化初级阶段。目前智能化越来越受广大开发商的重视,低成本,高性能,稳定性好是开发商开发不变的宗旨,同时智能化也不再局限于家居方面,开始向小区,办公楼,仓库,档案室等有一定的应用。但是智能家居目前在中国还处于发展初期,很多方面都不稳定,甚至没有相关的开发标准,就像之前的手机使用来说,不同牌子的手机,充电器都是与众不同的,而今现在都统一了,对于用户和社会环境来说,无异于是一件好事,同时非统一的开发标准会对各大公司以后的发展,维护和兼容都很差。
2 ZigBee技术
2.1 ZigBee无线传输
2.1.1 ZigBee的产生
无线网络在逐步取代有线网络,老早的静态地址无线传输网络也慢慢被动态地址的无线传输技术占据。在传输距离很短的情况下,无线遥控、遥测、传输方面,常用的的技术有红外、蓝牙、Wi-Fi等。它们各有优点,但同时也存在着局限性。为了弥补无线技术耗电,应用距离短等缺陷,于2004年提出了基于IEEE802.15.4技术的ZigBee协议要求。
ZigBee主要面向自控和远控方向,可以搭配各种硬件设备。同时ZigBee就是一种传输距离短、损耗功率低的无线传输通信技术。ZigBee用于传输距离短、损耗功率低的无线传输,依据802.15.4协议标准,在数千个复杂的传感器间实现数据信息传输。这些传感器只需要很少的电量,能够节约很大一部分电,所以持续时间长,通过一个一个节点持续续航的办法利用无线电波将数据从一个网络节点传到另一个节点,因此它们的数据信息传输效率非常高。
2.1.2 Zi
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