论文总字数：20084字

摘 要

智能家居是以住宅为平台，利用综合布线技术、网络通信技术、 智能家居-系统设计方案安全防范技术、自动控制技术、音视频技术将家居生活有关的设施集成，构建高效的住宅设施与家庭日程事务的管理系统，提升家居安全性、便利性、舒适性、艺术性，并实现环保节能的居住环境。

本次设计将采用ZigBee作为主控芯片，采用CC2530作为本次设计的数据采集以及传输芯片。采用DS18B20作为温度传感器，对室内的温度进行采集，采用MQ-2为烟雾传感器，对室内烟雾数据进行采集，将采集到的数据，可以通过ZigBee协议栈进行相互传输，最终在电脑端设计界面进行显示。最终设计成一个智能家居的基础。

关键字：ZigBee技术；CC2530芯片;DS18B20;MQ-2

Abstract

Smart Home is a residential platform, using integrated wiring, network communication technology, smart home - system design security technology, automatic control technology, audio and Video technology will be integrated household-related facilities, build efficient residential facilities and family schedule transaction management system to improVe home safety, conVenience, comfort, artistry, and to achieVe eco-friendly liVing enVironment.

This design will use ZigBee as the main control chip, using CC2530 as the design of the data acquisition and transmission chip. Adopts DS18B20as the temperature sensor, the indoor environment temperature data acquisition and uses mq-2 smoke sensor, the indoor smoke data collection, the collected data can transmission through ZigBee protocol stack, finally in the computer terminal interface design display. The basis of the final design into a smart home.

Keyword: ZigBee technology; CC2530 chip; DS18B20; MQ-2

目 录

Zigbee智能家居烟雾报警系统 1

摘 要 1

关键字：ZigBee技术；CC2530芯片;DS18B20;MQ-2 1

Abstract 2

第一章 引 言 4

第二章 ZigBee技术 5

2.1 ZigBee技术的概述 5

2.2 ZigBee技术特点及应用 6

2.3 ZigBee的网络拓扑结构 6

2.4 ZigBee协议栈 6

第三章 系统硬件设计 8

3.1 项目系统方案设计 8

3.2 ZigBee无线家居烟雾报警系统 8

3.3 CC2530电路 9

3.4 温度采集电路 11

3.4.1 DS18B20的工作原理 11

3.5烟雾传感电路 11

3.6 上位机通信电路 13

3.7 电源电路 13

第四章 系统软件设计 15

4.1 IAR 8.1.0 15

4.2 协调器流程图 16

4.2.1 回调函数 17

4.3 ZigBee路由与设备流程图 17

第五章 硬件调试 21

5.1 硬件制作 21

5.2 电路板的制作 21

5.3 硬件调试 22

5.4 软件调试 22

5.4.1 ZigBee路由与设备联调 23

5.4.2 整机联调 23

第六章 结束语 24

致 谢 25

参考文献 26

附录 27

第一章 引 言

进入21世纪，科学技术和生产力加速社会的发展创造，也为强劲的需求，以材料的水平，和生活环境随之而来的人类的能力已经成为现场的关注，所以“智能”的概念也推动该技术的作者将引入住宅和住宅建筑技术的智能家居民用应用，由于计算机控制系统的快速发展，电子信息产业的快速发展，也促进了智能家居控制的产生系统。因为固定电话和互联网技术基本上是传统智能家居控制系统的技术核心，所以安装固定电话以及互联网成为了达到家庭用户传统智能家居控制系统的产生的根本硬件技术、和配置需求。但是在电子技术、网络通讯技术发展与日俱增的今天，基于ZigBee网络通讯体统的低成本无限制智能家居控制系统成为广大人民享受最新智能家居控制系统的革命途径。

随着科学技术的发展，房屋内的安全问题一直困扰着广大人民群众，目前现代化发展越来越快，城市人口不断增加，电气设备在使用的过程中频繁出现短路、气体泄漏、负载转数过高等危险因素。近几年火灾等各种隐患频频发生，火灾发生率呈上升趋势，对公众安全与财产造成较大的损失，不仅相关部门应该加强火灾防范方面的宣传，提高群众的火灾防范意识，注意各点消防设备的检修以及更新，形成一个完整的消防监控系统，将火灾损失降到最低。所以在火灾刚发生是就及时控制显得尤为重要。但是目前市场上最为常见的是有线布防设备，这种设备布线麻烦，工程浩大，线路老化问题严重，而且抗干扰能力差，所以检测能力不理想。所以目前十分有必要将无线传感应用于火灾防治领域，对建筑物的内的温度与烟雾进行检测，能够极大的克服有线通信方面的弊端，而且操作方便，检修简单。如今ZIGBEE技术发展成熟，把ZIGBEE技术融入到火灾防范方面十分合适，而且可以让设备保持在很低的功耗下进行工作，极大的降低了工作成本。

智能家居系统已经成为一个新的综合技术。智能家居系统也可以定义为一个过程控制，或控制系统。趁着现在大多数科技人员已经掌握计算机技术，网络综合布线技术，网络通信系统，将其融合成为集成在家庭控制子系统，使他们智能地结合在一起。

目前远程网络操控系统使用广泛，在中国生活的各大领域都有涉及，但是现如今我们正在使用的操作系统在成本，稳定，易操作性都不能满足人们的需求，于是ZIGBEE通信技术的提出极大的改善智能家居系统。

ZIGBEE在较小距离无线通信技术里面最有代表性的一种，他能实现短距离，节能，较低传输率，节省的双方向无线通信技术。在目前，ZIGBEE技术的使用范围是相当广泛，其中在这三个领域就使用频率就非常的高，分别是：（1）无线通信进行控制；（2）自动化领域；（3）定位领域；这三个是当今发展前景很好的领域，展望未来，这也就意味着ZIGBEE技术也将会得到很好的发展。在智能家具方面使用ZIGBEE技术有两个非常大的优势，分别是：（1）节约成本；（2）控制的可靠性高；

第二章 ZigBee技术

2.1 ZigBee技术的概述

在目前无线网络技术领域中，ZIGBEE是新发展起来的，它具有很鲜明的特点，譬如说，（1）短距离；（2）低速率；ZIGBEE技术既不是完全是无线标记技术，也不完全属于Bluetooth技术，它是处于这两种技术之间。在无线标准方面，它是非常独特的。它可以通过非常非常微小的传感器来实现几千之间的微调。IEEE标准我们应该是相当熟悉的，ZIGBEE技术的基础就是它。

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