一种基于ZigBee技术的室内监测系统技术方案

本实用新型专利技术属于无线传感器网络技术领域，特别是一种能够对室内的多项环境参数进行多点检测，同时系统灵活、成本低的基于ZigBee技术的室内监测系统，包括主机模块、从机模块，所述主机模块和从机模块通过ZigBee模块一连接；所述主机模块包括单片机一以及均与单片机一连接的ZigBee模块二、按键模块、PC上位机、按键模块和液晶显示器；所述从机模块包括单片机二以及均与单片机二连接的ZigBee模块三、温湿度传感器模块、烟雾气体传感器模块、红外传感器模块、电灯控制模块、步进电机；所述温湿度传感器模块、烟雾气体传感器模块和红外传感器模块连接有报警电路；所述单片机一和单片机二均设置有供电模块；所述ZigBee模块一、ZigBee模块二和ZigBee模块三通过无线电射频连接。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于无线传感器网络
，特别涉及一种基于ZigBee技术的室内监测系统。
技术介绍
千百年来，人类都在关注着自身的生活和居住条件，并努力改善和提高之。随着社会的发展和科技的进步，人们对于住宅的要求也变得越来越高。随着各种高科技的出现，一般的防盗门窗已经不能满足人们日常安全防范。与此同时，各种家用电器的使用也增加了火灾隐患和有害气体中毒的危险。因此就需要室内监测测报警系统进行监控和报警。目前市场上各类环境监测系统层出不穷，但不是监测范围小，就是监测对象少，亦或是成本太高。针对这一系列问题，设计基于ZigBee技术的室内监测系统，进行多对象监测、多点监测，同时系统灵活、成本低。不仅能增加住户的安全感，更能在未来的智能家居监测领域中发挥重要的作用。
技术实现思路
为了克服现有技术中的缺陷，本技术的目的在于提供一种能够对室内的多项环境参数进行多点检测，同时系统灵活、成本低的基于ZigBee技术的室内监测系统。本技术的目的是这样实现的：一种基于ZigBee技术的室内监测系统，包括主机模块、从机模块，所述主机模块和从机模块通过ZigBee模块一连接；所述主机模块包括单片机一以及均与单片机一连接的ZigBee模块二、按键模块、PC上位机、按键模块和液晶显示器；所述从机模块包括单片机二以及均与单片机二连接的ZigBee模块三、温湿度传感器模块、烟雾气体传感器模块、红外传感器模块、电灯控制模块、步进电机；所述温湿度传感器模块、烟雾气体传感器模块和红外传感器模块连接有报警电路；所述单片机一和单片机二均设置有供电模块；所述ZigBee模块一、ZigBee模块二和ZigBee模块三通过无线电射频连接。本技术进一步设置为：所述温湿度传感器模块包括温湿度采集模块和无线传输模块，其中所述温湿度采集模块包括湿度探头、湿度采集电路、温度传感器以及控制芯片，其中所述湿度探头采用法国Humirel公司的HS1101电容式湿度探头，所述湿度采集电路用于将所述湿度探头采集的湿度数据转化为电信号，采用由集成电压比较器TLV3501B组成的多谐震荡电路，所述温度传感器用于采集温度度数据，采用National Semiconductor所生产的LM35，所述控制芯片用于将所述温湿度采集模块采集的数据进行处理，采用ST的STM8S103F3P6，经控制芯片处理后的数据连接到所述单片机二上。本技术进一步设置为：所述烟雾气体传感器模块是利用红外线光电检测原理设计的烟雾传感器；设有红外线光电发射管和接收管、信号放大电路的圆形电路板，嵌入在黑色塑胶罩内，塑胶罩的内部腔体设计成迷宫隧道结构，隧道壁上设有角度倾斜的信号反射标靶，单片机二发出的红外线检测信号，经过红外线光电发射管，打到隧道标靶上，标靶将信号反射到光电接收管；烟雾气体进入传感器迷宫隧道中，通过散射、反射到光电接收管，接收信号经过放大电路后，输入到单片机二；当环境中有一定浓度的烟雾进入烟雾模块内，将反应烟雾浓度信息的报警控制信号输出。本技术进一步设置为：所述红外传感器模块包括：安装基板；配置于所述安装基板上的检测红外线的红外传感器元件；配置在与所述红外传感器元件相对的位置的透镜；配置在所述安装基板上且通过支承所述透镜而能够将通过所述透镜的红外线聚集在所述红外传感器元件上的透镜支架；所述透镜与所述透镜支架一体形成。本技术进一步设置为：还包括语音报警模块，所述语音报警模块包括MP3音频输出和供电电路、端口控制电路、功放控制电路。本技术相比现有技术突出且有益的技术效果是：通过ZigBee模块一在无线电射频环境中设置ZIG-BEE通讯网络，ZigBee模块二、三设置为网络节点，将PC上位机和单片机二的从机模块分别与ZigBee模块二、三链接。由此可以在ZIG-BEE网络中实现主机对从机一对多的控制，也可以实现从机对主机多对一的数据传输，方便控制。单片机二上的红外传感器模块，温湿度传感器模块，烟雾气体传感器模块分别对人体红外、温湿度和可燃气体等数据的检测，并将实测值与人工设定的超限制进行对比，若实测值超过设定的范围，则语音报警。系统能对大面积的多点温度，湿度以及烟雾进行监测，并将数据传输到PC上位机上进行数据存储与分析。同时它也能控制灯和窗户的开关。单片机一上具有按键和液晶显示功能，具有友好的人机交互界面。附图说明图1是本技术的原理框图；图2是本技术的温湿采集模块原理框图；图3是温湿度传感器所采用的湿度采集电路的电路图；图4是烟雾模块黑色塑胶罩的内部腔体基本结构图；图5是红外传感器模块的结构概况图；图6是本技术语音报警模块中的MP3音频输出和供电电路图；图7是本技术语音报警模块中的端口控制电路图；图8是本技术语音报警模块中的功放控制电路图；图9是本技术的主机流出图；图10使本技术的从机流出图。图中标号含义：1-发射管；2-接收管；3-隧道；4-黑色塑胶罩；5-道壁；61-标靶一；62-标靶二；63-标靶三；7-安装基板、8-红外传感器芯片、9-ASIC；10-透镜；11-透镜支架；12-配线层；13-芯片收纳部；14-金属膜。具体实施方式下面结合附图以具体实施例对本技术作进一步描述：参见图1所示，一种基于ZigBee技术的室内监测系统，包括主机模块、从机模块，所述主机模块和从机模块通过ZigBee模块一连接；所述主机模块包括单片机一以及均与单片机一连接的ZigBee模块二、按键模块、PC上位机、按键模块和液晶显示器；所述从机模块包括单片机二以及均与单片机二连接的ZigBee模块三、温湿度传感器模块、烟雾气体传感器模块、红外传感器模块、电灯控制模块、步进电机；所述温湿度传感器模块、烟雾气体传感器模块和红外传感器模块连接有报警电路；所述单片机一和单片机二均设置有供电模块；所述ZigBee模块一、ZigBee模块二和ZigBee模块三通过无线电射频连接。参见图2、图3所示，所述温湿度传感器模块包括温湿度采集模块和无线传输模块，其中所述温湿度采集模块包括湿度探头、湿度采集电路、温度传感器以及控制芯片，其中所述湿度探头采用法国Humirel公司的HS1101电容式湿度探头，所述湿度采集电路用于将所述湿度探头采集的湿度数据转化为电信号，采用由集成电压比较器TLV3501B组成的多谐震荡电路，所述温度传感器用于采集温度度数据，采用National Semiconductor所生产的LM35，所述控制芯片用于将所述温湿度采集模块采集的数据进行处理，采用ST的STM8S103F3P6，经控制芯片处理后的数据连接到所述单片机二上。参见图4所示，所述烟雾气体传感器模块是利用红外线光电检测原理设计的烟雾传感器；设有红外线光电发射管1和接收管2、信号放大电路的圆形电路板，嵌入在黑色塑胶罩4内，塑胶罩的内部腔体设计成迷宫隧道3结构，隧道壁5上设有角度倾斜的信号反射标靶，单片机二发出的红外线检测信号，经过红外线光电发射管1，打到隧道3标靶上，标靶将信号反射到光电接收管2；烟雾气体进入传感器迷宫隧道3中，通过散射、反射到光电接收管2，接收信号经过放大电路后，输入到单片机二；当环境中有一定浓度的烟雾进入烟雾模块内，将反应烟雾浓度信息的报警控制信号输出。本实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于ZigBee技术的室内监测系统，其特征在于：包括主机模块、从机模块，所述主机模块和从机模块通过ZigBee模块一连接；所述主机模块包括单片机一以及均与单片机一连接的ZigBee模块二、按键模块、PC上位机、按键模块和液晶显示器；所述从机模块包括单片机二以及均与单片机二连接的ZigBee模块三、温湿度传感器模块、烟雾气体传感器模块、红外传感器模块、电灯控制模块、步进电机；所述温湿度传感器模块、烟雾气体传感器模块和红外传感器模块连接有报警电路；所述单片机一和单片机二均设置有供电模块；所述ZigBee模块一、ZigBee模块二和ZigBee模块三通过无线电射频连接。

【技术特征摘要】
1.一种基于ZigBee技术的室内监测系统，其特征在于：包括主机模块、从机模块，所述主机模块和从机模块通过ZigBee模块一连接；所述主机模块包括单片机一以及均与单片机一连接的ZigBee模块二、按键模块、PC上位机、按键模块和液晶显示器；所述从机模块包括单片机二以及均与单片机二连接的ZigBee模块三、温湿度传感器模块、烟雾气体传感器模块、红外传感器模块、电灯控制模块、步进电机；所述温湿度传感器模块、烟雾气体传感器模块和红外传感器模块连接有报警电路；所述单片机一和单片机二均设置有供电模块；所述ZigBee模块一、ZigBee模块二和ZigBee模块三通过无线电射频连接。2.根据权利要求1所述的一种基于ZigBee技术的室内监测系统，其特征在于：所述温湿度传感器模块包括温湿度采集模块和无线传输模块，其中所述温湿度采集模块包括湿度探头、湿度采集电路、温度传感器以及控制芯片，其中所述湿度探头采用法国Humirel公司的HS1101电容式湿度探头，所述湿度采集电路用于将所述湿度探头采集的湿度数据转化为电信号，采用由集成电压比较器TLV3501B组成的多谐震荡电路，所述温度传感器用于采集温度度数据，采用National Semiconductor所生产的LM35，所述控制芯片用于将所述温湿度采集模块采集的数据进行处理，采用ST的...

【专利技术属性】
技术研发人员：郁吉丽，舒凯楠，陈钊，郑贤锋，狄观友，李莉琼，刘仲凯，
申请(专利权)人：杨本全，陈爱华，
类型：新型
国别省市：浙江;33