基于CC2530的智能家居系统设计研究

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V〇1.24，N〇.9,2017

基于CC2530的智能家居系统设计研究

潘波

(上饶职业技术学院，江西上饶334109)

摘要：以ZigBee芯片CC2530为硬件核心设计了一套智能家居系统，系统硬件包含终端和协调器两大模块，终端模块涵 盖电源、消防报警、温湿度检测、家电控制等子模块，协调器则以无线网关芯片RT5350为核心，主要用于终端与用户智能 手机之间通信数据的传输。该系统能够运行于Andriod环境下，用户借助开发的智能家居APP即可实现对室内家居设备 的远程监控，系统功耗低、精准度高，可在现代家居设计中进行推广。

关键词：智能家居；CC2530；远程控制；无线网关 dci：10. 3969/j. issn. 1006 -8554.2017.09.119

1系统硬件设计

1.1 CC2530控制模块

本系统采用TI公司研发的CC2530无线传感ZigBee芯片 搭建终端电路核心部分，该芯片是TI公司ZigBee系列芯片中 的佼佼者，内部配备了 1个2.4 GHz的DSSS高频收发器，以及 8051内涵微处理器，完全支持IEEE802. 15.4通信协议标准， 具有低功耗、高效率等优势。在具体的控制电路模块构建中， 以CC2530的P0和P数字1/0引脚作为系统各节点数据通 信的端口，具体的端口设计配置为:P0. 1为家用电器控制信号 输出口，P0. 2为声光报警信号输出口，P0. 3为消防报警检测信 号输人端口，P0. 4为家用电器工作状态检测信号输人端口， P0.5为室内温湿度状况检测信号输人端口。此外，CC2530工

重要功能。具体来说，本系统的家电控制模块主要包含:家电 故障报警子模块、家电运行状态监测模块两个部分。首先，家 电运行状态监测模块设计上，各类家电运行状态通过相应的传

感器进行监测，监测到的信号传输到CC2530的P0.4引脚，经 过运算后通过RT5350网关传输到用户智能手机的APP上，用 户可实时查看室内各家电的运行情况，倘若需要调整某一家电 的运行状态，则可以通过APP上的人机交互界面按钮进行及 时调整，而调整的信号将通过无线网关传输回CC2530的P0. 1 引脚，此时P0.1引脚将输出电平给家电运行控制继电器，继电 器通过触电闭合或弹开控制家电的运行或开启，实现对室内家 电的远程控制。2系统软件设计

2. 1 ZigBee传感网络软件设计

①确定网络拓扑结构。由于本系统的网络节点并不多，因 此采用星型网络拓扑结构。②设置网络端口参数。主要是系 统输人输出端口的网络设置，其中在输人端口的设置上，采用 CC2530专用的编程设置语言PXDIRI = XXXX,在输出端口的 设置上，则应用P1DIRI = XXXX语言，此外在设置之前，需要 应用PXSEL&= ~ XXXX将待设置的端口置为通用I/O 口，本 系统在具体的设置中牵涉到CC2530的P0和P1两个端口。③ 进行网络数据传输设置。主要包含CC2530无线数据接收配 置、发送配置和串口数据收发配置三个部分。2. 2 Android平台软件设计

①安装JDK。只需要从互联网上下载JAVA JDK1.6安装 包，根据提示点击接收许可证即可。②安装Eclipse。解压E- clipse压缩包，安装到路径E:\\Eclips。③安装SDK。运行 SDKSe呻.Exe,完成SDK程序的安装。④安装ADT。进人E- clipse，在浏览项中写人ADT安装包的路径，完成ADT的安装。

作需要通过RFN和RFP 2个端口外接天线，并通过XQ1和 XQ2端口外接32 MHz外部晶振才能够正常工作。

1.2消防报警模块

消防报警也是本系统的重要功能，在电路设计中以火灾烟

雾传感器MQ -2为硬件核心，该传感器可精准地检测室内烟 雾浓度及火焰的热度，并能够与微处理器进行连接，将检测到 的信号传输给微处理器进行运算，为系统的消防报警处理提供 依据。在具体的设计中，MQ-2需要外接LM358电压比较器， 两者的连接设置为:MQ -2的数字信号输出端与LM358的1IN

-连接，LM358的0UT端输出开关量H1,该信号传输到

CC2530的P0. 3引脚，CC2530对信号进行判定，检测其是否超

过预设的室内烟雾或火灾阈值，如果超过则将信号通过 RT5350网关发送到用户智能手机的APP的报警模块上，用户 手机将及时发出报警声予以提示。1.3 温湿度检测模块

本系统采用DHT22为家居室内温湿度信号检测芯片， DHT2是一款高精度的温湿度检测传感器，能够为周围环境的

⑤创建Android模拟器。上述工作完成后，即可在AVD Manag­er 中安装 Andrid 模拟器，后期的智 能家居 APP 开发即可在模

温湿度情况进行精确监测，它的最大特点在于功耗很低，体积 较小，外围引脚数量不多，特别适合与微处理器级联进行编程 控制，被广泛用于智能家居系统的设计中。在具体的电路设计 中，将DHT22的引脚2与CC2530的P0. 5引脚相连，DHT2检 测到的温湿度信号可通过该引脚传输给CC2530终端，引脚4 接GND,引脚1接DC+3.3V电源。1.4 家电控制模块

对室内家电进行无线远程控制是智能家居系统的另一个

拟器中完成。参考文献：

[1] 茅天阳，赵亮.智能家居通信技术研究综述[J].物联网

技术，2017(2).[2] 朱敏玲，李宁.智能家居发展现状及未来浅析[J].电视

技术，2015(4).

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