CN206075511U - 一种基于Zigbee的家庭环境监控系统 - Google Patents

一种基于Zigbee的家庭环境监控系统 Download PDF

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程军辉
张刚
杜成涛
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Abstract

本实用新型涉及一种基于Zigbee的家庭环境监控系统,它包括监测主节点和监测终端节点,其中监测主节点包括STM32核心处理器、Zigbee无线收发模块、报警模块、液晶显示模块、电源模块和上位机,监测终端节点包括Zigbee无线收发模块、烟雾浓度测量模块、CO浓度测量模块、粉尘浓度测量模块、温度测量模块、湿度测量模块、电源模块和报警模块。其特征在于:所述监测主节点中的STM32核心处理器用于实现对终端发送数据处理和与上位机实时通信,所述监测主节点中的Zigbee无线收发模块实现与监测终端节点、STM32核心处理器的数据通信,所述监测终端节点中的Zigbee无线收发模块实时获取各个传感器模块获得的实时家庭环境数据。本实用新型可以提高家庭环境监控系统的准确性和稳定性。

Description

一种基于Zigbee的家庭环境监控系统
技术领域
本实用新型涉及通过无线通信网络进行监控或测试的装置技术领域,尤其涉及一种基于Zigbee的家庭环境监控系统。
背景技术
随着经济和社会的不断发展,人们对居住环境的要求也越来越高,楼宇智能化的概念也就应运而生,人们要求能够实时监视和控制家居环境和家用设备,随着技术的发展,这一要求的实现成为了可能,信息技术在建筑中的大量应用,形成了所谓的“智能建筑”,通过分布在楼宇内不同传感器的准确感知,并将感知信息实时的传递到控制端,并且可以通过无线网络将数据传递到移动控制端和上位机,这样使楼宇环境的监控变的更加灵活和准确。
ZigBee网络是一种新兴的低速率、短距离无线网络技术。它介于无线标识技术和蓝牙之间的技术提案,主要用于近距离无线连接,具有灵活的工作频段和网络拓扑结构、安全可靠的数据传输、功耗极低,通过自己的无线电标准,在数千个微小的传感器节点之间相互协调实现通信,传感器节点之间以接力的方式通过无线电波将数据一个个的相互传递,通信效率非常高。因此,ZigBee网络主要应用在距离短、功耗低且传输速率要求不高的各种电子设备之间,典型的传输数据类型有周期性数据、间歇性数据和低反应时间数据,被认为是最有可能应用在工业控制、传感器网络、家庭监控、安全系统等领域的无线技术。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种基于Zigbee的家庭环境监控系统,通过监测主节点实时获取各个终端节点的实时环境监测数据,并且结合实际环境影响因素,为家庭监控系统提供一种稳定、高效的实现方案。
为了达到上述目的,本实用新型所采用的技术方案为:
一种基于Zigbee的家庭环境监控系统,包括监测主节点和监测终端节点,其中监测主节点包括STM32核心处理器、Zigbee无线收发模块、报警模块、液晶显示模块、电源模块和上位机,监测终端节点包括Zigbee无线收发模块、烟雾浓度测量模块、CO浓度测量模块、粉尘浓度测量模块、温度测量模块、湿度测量模块、电源模块和报警模块。其特征在于:所述监测主节点中的STM32核心处理器分别连接Zigbee无线收发模块、上位机、报警模块和液晶显示模块,用于对终端发送实时数据处理、与上位机实时通信和实时报警等功能,所述监测主节点中的Zigbee无线收发模块实现与监测终端节点、STM32核心处理器的数据通信,所述监测终端节点中的Zigbee无线收发模块分别连接烟雾浓度测量模块、CO浓度测量模块、粉尘浓度测量模块、温度测量模块和湿度测量模块,实时获取各个传感器模块获得的实时家庭环境数据。
所述的一种基于Zigbee的家庭环境监控系统,其特征在于:所述STM32核心处理器的具体型号为STM32F103ZET6。
所述的一种基于Zigbee的家庭环境监控系统,其特征在于:所述Zigbee无线收发模块采用cc2530及其外围电路构成。
所述的一种基于Zigbee的家庭环境监控系统,其特征在于:所述监测主节点和监测终端节点之间的无线通信采用Zigbee协议实现。
与现有技术相比,本实用新型的优点在于:
本实用新型采用STM32F103ZET6作为监控系统的核心处理器,能够大大提高家庭监控系统的速率和稳定性;系统采用无线低功耗的cc2530控制器构成Zigbee无线收发模块,降低了系统的功耗,避免了因为有线监控系统带来的弊端;系统同时提供独立报警和上位机实时通信功能,提高了监测系统的时效性,大大降低了家庭意外事故发生的概率,具有较好的应用和推广价值。
附图说明
图1为本实用新型实施例的总体结构示意图
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行详细说明,但是,此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。
本实施例的总体结构示意图如图1所示,提供了一种基于Zigbee的家庭环境监控系统,包括监测主节点和监测终端节点,其中监测主节点包括STM32核心处理器、Zigbee无线收发模块、报警模块、液晶显示模块、电源模块和上位机,监测终端节点包括Zigbee无线收发模块、烟雾浓度测量模块、CO浓度测量模块、粉尘浓度测量模块、温度测量模块、湿度测量模块、电源模块和报警模块。
对于监测主节点,STM32核心处理器一方面通过串口和Zigbee无线收发模块进行数据交换,Zigbee无线收发模块中的RF射频电路将遵循Zigbee协议的数据通过无线的方式发射出去,构成整个Zigbee无线网络,同时实时获取各个终端节点的监测数据,并在液晶上进行显示和通过报警模块实现实时报警,另一方面,STM32核心处理器可通过串口与上位机相连,通过上位机实现家庭环境的远程监控。
对于监测终端节点,Zigbee无线收发模块一方面分别与烟雾浓度测量模块、CO浓度测量模块、粉尘浓度测量模块、温度测量模块和湿度测量模块相连,实时获取该节点的烟雾浓度、CO浓度、粉尘浓度、温度和湿度的实时数据,若该节点环境参数超过安全阈值则会报警,另一方面,Zigbee无线收发模块中的RF射频电路会实时以Zigbee协议形式和监测主节点进行数据传输,保证整个系统的稳定性和实时性。
综上所述,本实用新型上述实施例的一种基于Zigbee的家庭环境监控系统,在保证传统家庭监控系统的安全性和稳定性的前提下,系统采用集成RF射频模块和AD模块的cc2530构成本系统的Zigbee无线收发模块,使得本系统具有低功耗、高稳定性的特点,与此同时,在系统主节点选用STM32F103ZET6作为本系统的核心处理器,使得系统的数据处理能力获得提高,STM32单片机成本低,性能优异,使得整个监控系统的成本大大降低,市场前景广大。
最后应说明的是:以上叙述中的实施方式仅是本实用新型的优选实施方式,并不用于限制本实用新型,对于本技术领域的普通技术人员,在不脱离本实用新型结构原理的前提下,还可以做出若干改进与润饰,这些改进与润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (4)

1.一种基于Zigbee的家庭环境监控系统,包括监测主节点和监测终端节点,其中监测主节点包括STM32核心处理器、Zigbee无线收发模块、报警模块、液晶显示模块、电源模块和上位机,监测终端节点包括Zigbee无线收发模块、烟雾浓度测量模块、CO浓度测量模块、粉尘浓度测量模块、温度测量模块、湿度测量模块、电源模块和报警模块;其特征在于:所述监测主节点中的STM32核心处理器分别连接Zigbee无线收发模块、上位机、报警模块和液晶显示模块,用于对终端发送实时数据处理、与上位机实时通信和实时报警等功能,所述监测主节点中的Zigbee无线收发模块实现与监测终端节点、STM32核心处理器的数据通信,所述监测终端节点中的Zigbee无线收发模块分别连接烟雾浓度测量模块、CO浓度测量模块、粉尘浓度测量模块、温度测量模块和湿度测量模块,实时获取各个传感器模块获得的实时家庭环境数据。
2.根据权利要求1所述的一种基于Zigbee的家庭环境监控系统,其特征在于:所述STM32核心处理器的具体型号为STM32F103ZET6。
3.根据权利要求1所述的一种基于Zigbee的家庭环境监控系统,其特征在于:所述Zigbee无线收发模块采用cc2530及其外围电路构成。
4.根据权利要求1所述的一种基于Zigbee的家庭环境监控系统,其特征在于:所述监测主节点和监测终端节点之间的无线通信采用Zigbee协议实现。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN107860426A (zh) * 2017-11-08 2018-03-30 浙江华章科技有限公司 环境监测系统及方法
CN108932820A (zh) * 2018-09-04 2018-12-04 广州小楠科技有限公司 混凝土厂粉尘智能管理系统
CN110068362A (zh) * 2018-01-24 2019-07-30 江苏腾宇新型建材有限公司 基于手机信令的智能门窗用远程监控系统

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