[实用新型]基于CC2530的无线传感网络智能家居报警系统

说明书

技术领域

基于CC2530的无线传感网络智能家居报警系统属于智能家居领域。

背景技术

目前，现代建筑都会有选择地安装不同功能的自动报警系统。因为自动报警系统是建筑物的神经系统，它能够感受、接收着危险状况的早期信号并及时报警，发出警报同时告知用户和周边居民。它能给居住、忙碌或是休息在家中的人们提供极大的安全感。

实用新型内容

本设计是采用CC2530作为节点的核心部分，构成一个小型的无线传感器网络，其构成原理示意图如图1所示，图中各节点是相同的节点。

基于CC2530的无线传感网络智能家居报警系统，其特征在于：包括在CC2530芯片上连接的传感器及其信号采集及放大电路、报警电路、RF无线发射电路；CC2530芯片通过无线方式与中心主机进行通信，中心主机与用户手机相联系；

所述传感器为可燃气体传感器、烟雾传感器、人体红外传感器三者之一或者任意组合。

进一步：还包括在CC2530芯片上连接的两根导电探针。

本实用新型针对在现代家庭中经常出现的煤气泄漏、家庭用水泄漏、火灾及入室盗窃四种危险情况进行监测，本实用新型主要针对现代家居中容易出现的以下四种危险状况进行监测：

1）煤气泄漏：煤气是现代家庭普遍使用的燃料，本实用新型采用MQ-5可燃气体传感器对煤气进行监测；

2）火灾：本实用新型采用MQ-2烟雾传感器对火灾状况进行监测；

3）家庭用水泄漏：本实用新型采用导电探针对水泄漏状况进行监测；

4）入室盗窃案件：本实用新型采用人体红外传感器SD02对闯入室内的陌生人进行监测。

附图说明

图1无线传感器网络结构示意图。

图2智能家居报警系统节点模块示意图。

图3智能家居警报系统节点电路图。

图4基于CC2530的汇聚节点电路图。

图5节点程序流程图。

具体实施方式

无线传感器网络是由部署在监测区域内大量的廉价微型传感器节点，通过无线通信方式形成的一个多跳自组织网络，以协作地感知、采集、处理和传输网络覆盖地理区域内被感知对象的信息，并最终把这些信息发送给网络所有者。本设计中的无线传感器网络是一个小型的简单传感器网络，各个节点与汇聚节点进行通信，将采集到的传感器信息传送给汇聚节点。

节点各个模块间的连接示意图如图2所示。

本设计中选用CC2530作为智能家居警报系统节点的控制器件，在CC2530上分别接入MQ-5可燃气体传感器、MQ-2烟雾传感器、人体红外传感器SD02、两根导电探针及一个连接在音乐芯片上的扬声器。电路结构图如下图所示：

图3中，晶体振荡器XTAL1为32-MHz振荡器，XTAL2为32.768-kHz晶振。

本实用新型采用CC2530作为汇聚节点，其电路图如图4所示。图4中，晶体振荡器XTAL1为32-MHz振荡器，XTAL2为32.768-kHz晶振。

如图3所示，CC2530作为节点的核心控制部件，分别接可燃气体传感器MQ-5、烟雾传感器MQ-2、人体红外传感器SD02、两根导电探针及一个连接音乐芯片的扬声器。MQ-5用于监测是否有煤气泄漏，MQ-2烟雾传感器用于监测是否发生火灾，人体红外传感器用于监测是否有陌生人进入室内，两根导电探针用于监测地面上是否有水，这主要是针对主人离开家时可能会忘记关水龙头的状况而设计的（当地面上有积水时，两根探针会连通导电）。当传感器探测到发生危险状况时，传感器所发出的电流信号被中间运放转变成为电压信号，然后CC2530的ADC对该电压信号进行采样和判断，然后驱动连接在音乐芯片上的扬声器进行报警，同时RF电路发射无线信号，将报警数据发给汇聚节点，汇聚节点再将无线信号发送给中心接收主机，中心接收主机可以与用户的手机相联系，接收主机将会给用户手机发送警报信号，使得用户能够得知自己的家里发生了危险状况，从而迅速做出反应。

当主人不在家时，可以将所有的传感器全部开启以监测室内环境信息，当主人在家时，需要把人体红外传感器关闭，人体红外传感器的开关K在图3上已经标出，且当主人在家时，若有危险状况发生，那么扬声器也可以提醒主人。

每个房间内均放置一个传感器节点，这些节点通过ZigBee协议与汇聚节点进行通信，汇聚节点通过无线方式与中心主机进行通信，中心主机与用户手机相联系。节点各个模块的连接示意图如图2中虚线框内部分所示。