基于zigbee技術(shù)的智能宿舍系統(tǒng)

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1、為了確?！敖虒W(xué)點(diǎn)數(shù)字教育資源全覆蓋”項(xiàng)目設(shè)備正常使用，我校做到安裝、教師培訓(xùn)同步進(jìn)行。設(shè)備安裝到位后，中心校組織各學(xué)點(diǎn)管理人員統(tǒng)一到縣教師進(jìn)修學(xué)校進(jìn)行培訓(xùn)，熟悉系統(tǒng)的使用和維護(hù)。基于ZigBee技術(shù)的智能宿舍系統(tǒng)　　摘要：本系統(tǒng)以ZigBee技術(shù)為控制核心，通過(guò)ZigBee特有的組網(wǎng)方式來(lái)實(shí)現(xiàn)溫濕度、光照等傳感器數(shù)據(jù)的采集，以及對(duì)MFRC522RFID讀寫模塊、語(yǔ)音模塊、霍爾傳感器、繼電器、窗簾控制模塊、智能插座和調(diào)光模塊之間的通信與控制。ZigBee終端節(jié)點(diǎn)將采集到的數(shù)據(jù)通過(guò)ZigBee協(xié)調(diào)器發(fā)送至管理平臺(tái)。上位機(jī)能接收和處

2、理宿舍環(huán)境、門禁等實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，并存儲(chǔ)宿舍環(huán)境、宿舍門禁等數(shù)據(jù)，能控制宿舍燈光、電動(dòng)窗簾、插座及宿舍相關(guān)用電設(shè)備。學(xué)生可以通過(guò)手機(jī)客戶端隨時(shí)隨地了解所住宿舍的實(shí)時(shí)環(huán)境數(shù)據(jù)，以及遠(yuǎn)程控制宿舍用電電器設(shè)備，從而為學(xué)生宿舍營(yíng)造更加舒適安全的室內(nèi)環(huán)境?！　￡P(guān)鍵詞：智能宿舍；ZigBee；RFID；霍爾傳感器；語(yǔ)音模塊；WiFi網(wǎng)關(guān)　　中圖分類號(hào)：TN92文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1007--0082-01為了充分發(fā)揮“教學(xué)點(diǎn)數(shù)字教育資源全覆蓋”項(xiàng)目設(shè)備的作用，我們不僅把資源運(yùn)用于課堂教學(xué)，還利用系統(tǒng)的特色欄目開展課外活動(dòng)，對(duì)學(xué)生進(jìn)行安全教育

3、、健康教育、反邪教教育等豐富學(xué)生的課余文化生活。為了確?！敖虒W(xué)點(diǎn)數(shù)字教育資源全覆蓋”項(xiàng)目設(shè)備正常使用，我校做到安裝、教師培訓(xùn)同步進(jìn)行。設(shè)備安裝到位后，中心校組織各學(xué)點(diǎn)管理人員統(tǒng)一到縣教師進(jìn)修學(xué)校進(jìn)行培訓(xùn)，熟悉系統(tǒng)的使用和維護(hù)?！　∷奚崾菢?gòu)成大學(xué)生活中的一部分，也是組成一所大學(xué)必不可少的一部分。那么，宿舍生活的方便問(wèn)題就不是小的問(wèn)題。針對(duì)這些問(wèn)題，本文設(shè)計(jì)提出了一套基于ZigBee技術(shù)的智能宿舍系統(tǒng)，其中包括RFID門禁系統(tǒng)、語(yǔ)音控制系統(tǒng)、電磁閥電路、電流采集、智能插座與調(diào)光系統(tǒng)，通過(guò)ZigBee協(xié)議使各個(gè)終端節(jié)點(diǎn)與管理平臺(tái)之間

4、實(shí)現(xiàn)通信，可以通過(guò)手機(jī)APP訪問(wèn)指定服務(wù)器監(jiān)控相應(yīng)宿舍，上位機(jī)可通過(guò)串口和將串口轉(zhuǎn)發(fā)到WiFi網(wǎng)關(guān)兩種方式與ZigBee協(xié)調(diào)器通信?！　?系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)　　宿舍管理平臺(tái)與ZigBee網(wǎng)絡(luò)通信，ZigBee終端模塊傳感器采集的宿舍環(huán)境數(shù)據(jù)通過(guò)WiFi網(wǎng)關(guān)發(fā)送給上位機(jī)，宿舍管理平臺(tái)可以查看每個(gè)宿舍的環(huán)境狀態(tài)，可通過(guò)上位機(jī)對(duì)各個(gè)宿舍用電設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)框圖如圖1所示。利用RFID對(duì)人員進(jìn)出進(jìn)行記錄，將宿舍環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)及門禁進(jìn)出數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中，以便將來(lái)查詢歷史數(shù)據(jù)。宿舍管理人員或?qū)W生可以用手機(jī)APP通過(guò)GPRS訪問(wèn)

5、上位機(jī)的服務(wù)器對(duì)指定宿舍進(jìn)行監(jiān)控，查詢宿舍環(huán)境實(shí)時(shí)信息，并且遠(yuǎn)程控制宿舍內(nèi)LED燈、插座、電動(dòng)窗簾及其他用電設(shè)備。　　2系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)　　系統(tǒng)硬件終端主要由主控制器、RC522門禁模組成RFID門禁節(jié)點(diǎn)，語(yǔ)音控制模塊、霍爾傳感器、繼電器、溫濕度傳感器、電動(dòng)窗簾、智能插座、電磁閥、調(diào)光電路和主控制器組成智能宿舍終端節(jié)點(diǎn)。再由一個(gè)主控制器和WiFi網(wǎng)關(guān)模塊組成協(xié)調(diào)器負(fù)責(zé)ZigBee組網(wǎng)并與上位機(jī)進(jìn)行通信。　　主控制器　　ZigBee為了充分發(fā)揮“教學(xué)點(diǎn)數(shù)字教育資源全覆蓋”項(xiàng)目設(shè)備的作用，我們不僅把資源運(yùn)用于課堂教學(xué)，還利用系統(tǒng)的特

6、色欄目開展課外活動(dòng)，對(duì)學(xué)生進(jìn)行安全教育、健康教育、反邪教教育等豐富學(xué)生的課余文化生活。為了確?！敖虒W(xué)點(diǎn)數(shù)字教育資源全覆蓋”項(xiàng)目設(shè)備正常使用，我校做到安裝、教師培訓(xùn)同步進(jìn)行。設(shè)備安裝到位后，中心校組織各學(xué)點(diǎn)管理人員統(tǒng)一到縣教師進(jìn)修學(xué)校進(jìn)行培訓(xùn)，熟悉系統(tǒng)的使用和維護(hù)。CC2530模塊具備一個(gè)兼容無(wú)線收發(fā)器，其中的射頻內(nèi)核控制無(wú)線模塊，此外它還提供了一個(gè)結(jié)合外部設(shè)備的端口，從而執(zhí)行收發(fā)命令及狀態(tài)，操縱各執(zhí)行電路的事件順序。ZigBee模塊擁有自己獨(dú)特的組網(wǎng)方式，能夠短距離實(shí)現(xiàn)通信，而且功耗低?！　FID門禁系統(tǒng)　　門禁系統(tǒng)由MFR

7、C522模塊和電磁鎖以及主控制器組成，當(dāng)識(shí)別到有效門禁卡時(shí)，門將打開，否則顯示數(shù)據(jù)錯(cuò)誤，門將打開失敗。利用電磁鎖達(dá)到開關(guān)門的作用，當(dāng)門禁系統(tǒng)識(shí)別到正確的卡號(hào)后，就會(huì)打開門禁電磁鎖，并且在開門10秒后電磁鎖會(huì)自動(dòng)上鎖，避免有人趁機(jī)潛入?！　∷奚岘h(huán)境數(shù)據(jù)采集模塊　　數(shù)據(jù)采集模塊是指實(shí)時(shí)采集宿舍的環(huán)境、宿舍用電情況等數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)采集各類傳感器的狀態(tài)如：電流采集模塊使用霍爾傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)宿舍用電電流情況，上位機(jī)記錄宿舍內(nèi)的電流數(shù)據(jù)，若超過(guò)額定電流，則供電系統(tǒng)會(huì)采取自動(dòng)斷電的措施，并且記錄數(shù)據(jù)；溫度采集模塊，采用DHT11傳感器采集宿舍溫

8、濕度數(shù)據(jù)，然后通過(guò)ZigBee無(wú)線通信技術(shù)將溫濕度傳感器采集得到數(shù)據(jù)進(jìn)行無(wú)線傳輸至宿舍管理平臺(tái)；調(diào)光系統(tǒng)利用光敏電阻傳感器模塊檢測(cè)宿舍環(huán)境光線亮度，當(dāng)宿舍偏暗，LED燈將自動(dòng)亮起，超過(guò)所設(shè)定的時(shí)間段之后，將自動(dòng)關(guān)閉?！　∷奚嵊秒娫O(shè)備控制模塊為了充分發(fā)揮“教學(xué)點(diǎn)數(shù)字教育資源全覆