基于ZigBee與紅外的家居監控系統設計

3 系統軟件設計

　　3．1 監視節點

　　監視節點既要完成ZigBee網絡的建立和維護，包括新節點的加入和原有節點的退出管理；也要讀取并處理監測節點的信息：讀取溫度、光敏、空氣質量傳感器的信息并作出相應的反應；還要發送控制命令到控制節點：根據通過傳感器讀取的居室信息控制相應的家電。監測節點的軟件流程圖如圖5所示。

　　3．2 傳感器監測節點

　　傳感器監測節點的軟件設計主要是對溫度傳感器、光敏傳感器、空氣質量傳感器的驅動函數的編寫，限于篇幅在此不作過多闡述。

　　3．3 紅外控制節點

　　紅外信號的接收和編碼發射是紅外控制節點的研究重點，處理思想是：不管遙控器編碼是什么格式，把原遙控器所發出的信號進行精確測量并緩存，對緩存高低電平、時寬等特征參數進行分析并識別分類，對提取系統碼及參數進行編號存儲，當需要發射時，再讀出儲存器內系統碼與特征參數并附加上用戶的操作碼發射出去。此方式的工作過程分以下幾步完成：對原始發射信號波形采集到主控MCU的RAM中、分析信號、存儲信號、發射信號。

　　紅外信號接收流程圖如圖6所示。接收信號波形的測量，需采用較高速主控制芯片，對原始信號的進行精密采集，同時采用了比較大的RAM作為信號的緩存。分析判別信號主要是對采集到的信號進行分析，比如對信號的發送周期、引導碼電平時間、數據編碼高低電平的時間、編碼位數據等參數進行細致分析，判斷出編碼類別，提取出特征參數便于下一步的存儲。

　　紅外信號發射流程圖如圖7所示。

　　信號還原發射是根據編碼類型查表率獲得特征參數，再調用發射函數將存儲的系統碼附加上用戶的操作碼調制發射出去。

4 結語

　　目前，市場上基于ZigBee技術的家居電器還只處在設計或者小范圍生產的階段，而紅外遙控型家電占據著大部分市場。著眼于ZigBee本身的技術優勢和未來發展趨勢，結合當前占據主要市場的紅外遙控型家電，本文作者研究開發了基于ZigBee與紅外的無線家居監控系統。測試表明：該套系統操作性強，可靠性高，成本相對較低，具有非常廣闊的市場應用前景。由于現有的技術研究尚不成熟，進行的只是一些初步的技術嘗試，還有一些亟待完善的地方，比如，如何實現遠距離的無遙控設備的控制，如何真正實現家居的智能化，如何在家庭中建立一個小型的智能控制局域網等，這樣使得其功能更加完善。作者未將就這一部分進行更深入的探究。