基于ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的自動控制系統(tǒng)的中期報(bào)告

基于ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的自動控制系統(tǒng)的中期報(bào)告摘要：本文介紹了基于ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的自動控制系統(tǒng)的中期開發(fā)進(jìn)展情況。該系統(tǒng)主要由傳感器節(jié)點(diǎn)、控制節(jié)點(diǎn)和用戶界面組成，其中傳感器節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)采集環(huán)境數(shù)據(jù)，控制節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)自動控制功能，用戶界面提供用戶交互。在研究期間，我們實(shí)現(xiàn)了傳感器節(jié)點(diǎn)的硬件和軟件設(shè)計(jì)，如節(jié)點(diǎn)的電源管理、傳感器驅(qū)動等；同時(shí)，我們也完成了控制節(jié)點(diǎn)的硬件設(shè)計(jì)和部分軟件實(shí)現(xiàn)，完成了控制算法的設(shè)計(jì)和調(diào)試。未來工作的方向是完成控制節(jié)點(diǎn)軟件全部實(shí)現(xiàn)，并進(jìn)行系統(tǒng)集成和測試。關(guān)鍵詞：ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)；自動控制；傳感器節(jié)點(diǎn)；控制節(jié)點(diǎn)；用戶界面；控制算法引言：隨著無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，傳感器網(wǎng)絡(luò)逐漸成為自動控制系統(tǒng)的重要組成部分。ZigBee是一種低功耗、短距離、低成本的無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，廣泛應(yīng)用于自動控制、智能家居等領(lǐng)域。本文主要介紹基于ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的自動控制系統(tǒng)的中期開發(fā)進(jìn)展情況，包括系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)、節(jié)點(diǎn)硬件設(shè)計(jì)和軟件實(shí)現(xiàn)、控制算法設(shè)計(jì)和調(diào)試等。一、系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)：基于ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的自動控制系統(tǒng)主要由傳感器節(jié)點(diǎn)、控制節(jié)點(diǎn)和用戶界面組成。其中傳感器節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)采集環(huán)境數(shù)據(jù)，包括溫度、濕度、光照等；控制節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)自動控制功能，包括溫度、濕度、光照等的控制；用戶界面提供用戶交互，如設(shè)置控制參數(shù)、查看數(shù)據(jù)等。系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)如圖1所示。圖1基于ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的自動控制系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)二、傳感器節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)：傳感器節(jié)點(diǎn)主要由MCU、ZigBee模塊、傳感器、電源模塊等組成。MCU選擇STM32F103，ZigBee模塊選擇XBeeS2C，傳感器包括DHT11、光敏電阻等。在研究期間，我們完成了傳感器節(jié)點(diǎn)的硬件和軟件設(shè)計(jì)，包括節(jié)點(diǎn)的電源管理、傳感器驅(qū)動等。如圖2所示是傳感器節(jié)點(diǎn)的硬件原理圖，圖3是傳感器數(shù)據(jù)采集的程序框圖。圖2傳感器節(jié)點(diǎn)硬件原理圖圖3數(shù)據(jù)采集程序框圖三、控制節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)：控制節(jié)點(diǎn)主要由MCU、ZigBee模塊、繼電器模塊、電源模塊等組成。MCU選擇STM32F103，ZigBee模塊選擇XBeeS2C，繼電器模塊用于控制加熱、制冷、通風(fēng)等。在研究期間，我們完成了控制節(jié)點(diǎn)的硬件設(shè)計(jì)和部分軟件實(shí)現(xiàn)，完成了控制算法的設(shè)計(jì)和調(diào)試。如圖4所示是控制節(jié)點(diǎn)的硬件原理圖，圖5是控制程序框圖。圖4控制節(jié)點(diǎn)硬件原理圖圖5控制程序框圖四、用戶界面設(shè)計(jì)：用戶界面采用QtCreator開發(fā)，主要包括界面展示和控制參數(shù)設(shè)置。如圖6所示是部分用戶界面截圖。圖6用戶界面截圖五、工作計(jì)劃：未來工作的方向是完成控制節(jié)點(diǎn)軟件全部實(shí)現(xiàn)，并進(jìn)行系統(tǒng)集成和測試。具體工作計(jì)劃如下：1.完成控制節(jié)點(diǎn)軟件全部實(shí)現(xiàn)；2.進(jìn)行系統(tǒng)集成和測試；3.完善系統(tǒng)文檔和實(shí)驗(yàn)報(bào)告。結(jié)論：本文介紹了基于ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的自動控制系統(tǒng)的中期開發(fā)進(jìn)展情況。在研究期間，我們實(shí)現(xiàn)了傳感器節(jié)點(diǎn)的硬件和軟件設(shè)計(jì)，完成