内容发布更新时间 : 2024/5/6 10:53:08星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

重庆邮电大学本科毕业设计（论文）

二、系统安全问题的研究

智能家居系统的功能非常的强大，而系统的安全问题也是必须优先考虑的一点。安防监控系统是智能家居系统中保证家居生活安全的一个系统，其包括个人安全和财产安全。传统的人防的保安方式已经难以适应我们对家居安全的要求，所以智能安防成为了当前发展的趋势。

智能安防系统主要包括视频监控系统、防盗报警系统和电器安全控制和检测系统三个子系统。视频监控系统的智能化具有以下优点：1、安全：安防系统可以对陌生人入侵、煤气泄漏、火灾等情况提前及时发现并通知主人。2、简单：操作非常简单，可以通过远程遥控器或者门口控制器进行布防或者撒放。3、实用：视频监控系统可以依靠安装在室外的摄像机可以有效地防止小偷进一步行动，并且可以在事后取证给警方提供有利的证据。

实现智能安防的技术很多，但都各有利弊，并且技术不是很成熟，本文研究的基于物联网技术的安防系统，是当前最为流行的一种技术方式，因为物联网技术运用在智能家居安全系统中可以避免大面积的布线，又可以大量布点，并且可以降低成本。

第四节本章小结

本章介绍物联网的起源和发展、它所具备的核心技术和重要特点。也正因为物联网具有那些特点，使物联网的发展非常迅猛，技术更是不断成熟，被广泛应用于各个行业。

物联网技术上的一些优点，克服了传统家居中存在的一下困难。物联网技术应用在智能家居系统中，给智能家居引入了很多新的概念，并给智能家居的发展留下了新的空间，同时智能家居系统功能会更加强大，更加完善，使人们的家居生活更加舒适，更加人性化。基于物联网技术的智能家居系统设计会把智能家居行业带到一个崭新的舞台，这也会是行业发展的一种趋势和热点。

最后介绍基于物联网智能家居的安全系统，安全问题应该是智能家居系统最重要、最优先考虑的一个问题，因为所有的家居生活要顺利开展，必须的保

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证家居生活的安全。只有不存在安全隐患的情况下，所有的功能才有实现的意义，所以本设计重点研究智能家居系统的安全性能。

第三章课题的硬件描述

第一节设计总框图

本设计通过组建一个ZigBee无线网络，实现对家居环境进行实时监测。该ZigBee无线网络包括一个协调器节点和一个终端设备，这两个节点都是用TI公司的CC2530芯片搭建的开发板构成的，这两个开发板是一样的，只是在使用的时候，通过烧录不同的程序代码，使它们实现不同的功能

本文采用的ZigBee技术有个优点是低功耗，这里只需要两节5号电池就可以支持长达6个月到2年左右的使用时间[9]。所以不需要设计专门的电源模块供电，那样在使用过程中也是十分的不方便，除了用电池供电外，还有一种方法，就是用太阳能电池对节点供电，在这里就不介绍太阳能电池供电的情况了。

图3.1 设计总框图

第二节 CC2530芯片及最其小系统介绍

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一、CC2530芯片简介

CC2530是用于2.4GHz的IEEE 802.15.4、ZigBee和RF4CE应用的一个真正的片上系统（SoC）解决方案。它能够以非常低的总得材料成本建立强大的网络节点。CC2530结合了领先的RF收发器的优良性能，业界标准的增强型8051CPU，系统内可编程闪存，8KB RAM和许多其他强大的功能。CC2530有四种不同的闪存版本：CC2530F32/64/128/256，分别具有32/64/128/256KB的闪存。CC2530具有不同的运行模式，使得它尤其适应超低功耗要求的系统。运行模式之间的转换时间短进一步确保了低功耗能源消耗。

CC2530内在集成的模块大致可以分为三种类型：CPU和内存相关的模块；外设、时钟和电源管理相关的模块；无线电相关的模块。

CC2530采用6mm*6mm的QFN40封装，CC2530功能引脚图如图3.2所示：

图3.2 CC2530功能引脚图

CC2530共有4个定时器。定时器1是一个独立的16为定时器，支持典型定时/计数功能，定时器有五个独立的捕获/比较通道，每个通道定时器使用一个I/O引脚。定时器用于范围广泛的控制和测量应用。定时器2是一个24位的睡眠定时器，运行在一个32KHz的时钟频率上，定时器在复位之后立即启动，如果没有中断就继续运行。定时器的当前值可以从SFR寄存器ST2：ST1：ST0中读取。定时器3和4是两个8位的定时器，每个定时器有两个独立的比

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较通道，每个通道上使用一个I/O引脚，定时器3/4的特性有：（1）两个捕获/比较通道；（2）设置、清除或切换输出比较；（3）时钟分频器，可以被1、2、4、8、16、32、64、128整除；（4）在每次捕获/比较和最终计数事件发生时产生中断请求；（5）DMA触发功能。

二、CC2530最小系统组成

CC2530最小系统的构建是保证CC2530能够实现其所有功能的前提条件，该芯片只需要少许的外部器件就能够完成其最小系统的搭建。CC2530最小系统电路图如图3.3所示：

图3.3最小系统电路图

1、晶振电路

CC2530需要两个晶振电路，一个32MHz的和一个32.768MHz的，晶振电路的接口如图3.4所示：

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图3.4 晶振电路接口图

2、天线电路

在基于ZigBee协议的无线传感器网络构建过程中，天线电路的设计较为重要，因为这涉及射频通路指标是否优良，对通信距离、系统功耗都有较大的影响。本文的天线电路设计如图3.5所示：

图3.5 天线电路

第三节功能模块介绍

本设计主要涉及到温湿度检测模块、毒烟检测传感器模块、人体红外探测模块、光敏传感器模块、液晶显示模块和继电器。

一、温湿度检测模块

本设计温湿度检测采用的是DHT11温湿度传感器，这是一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器[10]。它应用专门的数字模块采集技术和温湿度传感器技术，确保产品具有极高的可靠性与卓越的长期稳定性。传感器包括一个电阻式感湿器元件和一个NTC测湿元件，[11]并与一个高性能8位单片机相连接。因为该产品具有品质卓越、超快响应、抗干扰能力强、性价比极高等优点。

1、 传感器性能说明

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