一種基于ZigBee無線傳感器的防盜系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種防盜系統(tǒng)，特別是涉及一種基于ZigBee無線傳感器的防盜系統(tǒng)，屬于無線防盜裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著信息技術(shù)的迅速發(fā)展，智能化這一概念開始逐步走進(jìn)人們的生活。然而，信息技術(shù)的更新和應(yīng)用中最關(guān)鍵的一步是信息獲取的過程，信息的獲取將直接關(guān)系到后續(xù)的信息傳輸、信息處理和信息的應(yīng)用。安全舒適便利的生活環(huán)境需要智能家居網(wǎng)絡(luò)的管理和實(shí)現(xiàn)，通過各種通信設(shè)備和技術(shù)進(jìn)行有效地控制和管理，來實(shí)現(xiàn)對家居網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程管理控制。無線傳感網(wǎng)絡(luò)能夠更方便地對家居環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測。物聯(lián)網(wǎng)模塊和傳感器模塊的結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了傳感控制技術(shù)和短距離的無線通信技術(shù)。物聯(lián)網(wǎng)是使用射頻識(shí)別技術(shù)、紅外感應(yīng)技術(shù)、激光掃描技術(shù)、全球定位技術(shù)和無線通訊技術(shù)等，通過特定的通訊協(xié)議把不同設(shè)備和互聯(lián)網(wǎng)連接在一起，在不同物體之間進(jìn)行通信，從而來實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、跟蹤、定位監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。而無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的進(jìn)一步推廣和應(yīng)用。其中，ZigBee (又稱紫蜂協(xié)議)技術(shù)是一種基于低功耗、低速傳輸、低成本的雙向的無線通信技術(shù)，該技術(shù)是一組基于IEEE802.15.4無線標(biāo)準(zhǔn)研制開發(fā)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議通信技術(shù)。
[0003]目前，智能家居的主要形式是有線網(wǎng)絡(luò)，傳統(tǒng)的防盜報(bào)警電路，主要采用有線報(bào)警或電話撥號(hào)報(bào)警模式，這樣報(bào)警速度較慢，受周圍配置設(shè)施條件限制，報(bào)警距離短?，F(xiàn)有技術(shù)采用的有線報(bào)警或電話撥號(hào)報(bào)警，結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，傳輸距離短，成本比較高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離傳輸和監(jiān)測的基于ZigBee無線傳感器的防盜系統(tǒng)。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn):一種基于ZigBee無線傳感器的防盜系統(tǒng)，包括傳感器模塊、單片機(jī)模塊、第一 ZigBee模塊、第二 ZigBee模塊及報(bào)警裝置，所述單片機(jī)模塊分別與所述傳感器模塊和第一 ZigBee模塊連接，所述第二 ZigBee模塊與報(bào)警裝置連接，所述第一 ZigBee模塊的發(fā)送模塊與第二 ZigBee模塊的接收模塊通過ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)連接。
[0006]作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述傳感器模塊采用振動(dòng)傳感器。
[0007]進(jìn)一步地，所述振動(dòng)傳感器與單片機(jī)模塊之間還設(shè)置有第一運(yùn)算放大器。
[0008]更進(jìn)一步地，所述第一運(yùn)算放大器型號(hào)為LM358。
[0009]進(jìn)一步地，所述振動(dòng)傳感器包括電路板、壓電陶瓷片及彈簧重錘，所述壓電陶瓷片與電路板連接，所述彈簧重錘一端與壓電陶瓷片連接。
[0010]作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述傳感器模塊通過信號(hào)輸出線和單片機(jī)模塊連接，所述信號(hào)輸出線上設(shè)置有下拉電阻。
[0011]作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，還包括電源模塊，所述電源模塊分別與傳感器模塊、單片機(jī)模塊、第一 ZigBee模塊、第二 ZigBee模塊及報(bào)警裝置連接。
[0012]進(jìn)一步地，所述電源模塊為5V穩(wěn)壓電源或USB電源。
[0013]作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述報(bào)警裝置為蜂鳴器。
[0014]進(jìn)一步地，所述接收模塊通過第二運(yùn)算放大器與電阻的串聯(lián)電路和蜂鳴器連接。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明采用第一 ZigBee模塊和第二 ZigBee模塊相互配合的結(jié)構(gòu)，通過ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)連接和傳輸振動(dòng)信號(hào)，可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離無線傳輸和監(jiān)測。同時(shí)，省去了數(shù)據(jù)處理中心的復(fù)雜結(jié)構(gòu)，第一 ZigBee模塊和第二 ZigBee模塊可以獨(dú)立供電，簡化了防盜系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，降低了成本，滿足家居環(huán)境安全舒適的要求，易于家庭安裝使用。
【附圖說明】
[0016]圖1是本發(fā)明一【具體實(shí)施方式】中基于ZigBee無線傳感器的防盜系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖2是本發(fā)明一【具體實(shí)施方式】中下拉電阻的連接示意圖；
[0018]圖3是本發(fā)明一【具體實(shí)施方式】中蜂鳴器的連接示意圖。
[0019]圖中所示:1是傳感器模塊、2是單片機(jī)模塊、3是第一ZigBee模塊、4是第二ZigBee模塊、5是報(bào)警裝置、6是下拉電阻、7是電阻、8是第二運(yùn)算放大器、9是電源模塊、10是信號(hào)輸出線、51是蜂鳴器。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作詳細(xì)描述:
[0021]如圖1所示，本發(fā)明的基于ZigBee無線傳感器的防盜系統(tǒng)，包括傳感器模塊1、單片機(jī)模塊2、第一 ZigBee模塊3、第二 ZigBee模塊4及報(bào)警裝置5，所述單片機(jī)模塊2分別與所述傳感器模塊I和第一 ZigBee模塊3連接，所述第二 ZigBee模塊4與報(bào)警裝置5連接，所述第一 ZigBee模塊3包含有發(fā)送模塊，第二 ZigBee模塊4包含有接收模塊，所述發(fā)送模塊與接收模塊通過ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)連接。本發(fā)明采用第一 ZigBee模塊3和第二ZigBee模塊4相互配合的結(jié)構(gòu)，通過ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)連接和傳輸振動(dòng)信號(hào)，可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離無線傳輸和監(jiān)測。同時(shí)，本發(fā)明省去了數(shù)據(jù)處理中心的復(fù)雜結(jié)構(gòu)，第一 ZigBee模塊3和第二 ZigBee模塊4可以獨(dú)立供電，簡化了防盜系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，降低了成本。
[0022]本發(fā)明還包括電源模塊9，所述電源模塊9分別與傳感器模塊1、單片機(jī)模塊2、第一ZigBee模塊3、第二 ZigBee模塊4及報(bào)警裝置5連接。所述電源模塊9為5V穩(wěn)壓電源或USB電源。采用常用的電源供電，使防盜系統(tǒng)的適用性更強(qiáng)。
[0023]所述傳感器模塊I采用振動(dòng)傳感器。所述振動(dòng)傳感器與單片機(jī)模塊2之間還設(shè)置有型號(hào)為LM358的運(yùn)算放大器。所述振動(dòng)傳感器包括電路板、壓電陶瓷片及彈簧重錘，所述壓電陶瓷片與電路板連接，所述彈簧重錘一端與壓電陶瓷片連接。這種振動(dòng)傳感器通過內(nèi)部的壓電陶瓷片加彈簧重錘結(jié)構(gòu)感受機(jī)械運(yùn)動(dòng)振動(dòng)的參量(如振動(dòng)速度、頻率、加速度等)并轉(zhuǎn)換成振動(dòng)信號(hào)，然后經(jīng)過LM358運(yùn)算放大器放大并輸出振動(dòng)信號(hào)。采用這種技術(shù)的振動(dòng)傳感器具有靈敏度高、響應(yīng)速度快、穩(wěn)定性高、檢測范圍大等特性，保證振動(dòng)信號(hào)的準(zhǔn)確性和實(shí)時(shí)性。
[0024]參照圖2所示，所述傳感器模塊I通過信號(hào)輸出線10和單片機(jī)模塊2連接，所述信號(hào)輸出線10上設(shè)置有下拉電阻6。采用這種技術(shù)，下拉電阻6可以保持信號(hào)輸出線10在無信號(hào)時(shí)是高電位輸出、在振動(dòng)時(shí)是低電位輸出，下拉電阻6調(diào)節(jié)電位高低，將不穩(wěn)定電平狀態(tài)拉到低電位，使LM358運(yùn)算放大器輸出的低電位振動(dòng)信號(hào)準(zhǔn)確地傳輸?shù)絾纹瑱C(jī)模塊2，以待后續(xù)的信號(hào)處理。
[0025]參照圖3所示，所述報(bào)警裝置5為蜂鳴器51。所述第二 ZigBee模塊4的接收模塊通過第二運(yùn)算放大器8與電阻7的串聯(lián)電路和蜂鳴器51連接。所述第二 ZigBee模塊4上帶有LED指示燈。采用這種技術(shù)，第二 ZigBee模塊4的接收模塊接收到遠(yuǎn)距離傳輸?shù)恼駝?dòng)信號(hào)，控制報(bào)警裝置5發(fā)出聲音報(bào)警，第二 ZigBee模塊4的LED指示燈點(diǎn)亮，實(shí)現(xiàn)聲光自動(dòng)報(bào)警功能。本發(fā)明采用接收模塊通過第二運(yùn)算放大器8與電阻7的串聯(lián)電路和蜂鳴器51連接的結(jié)構(gòu)，可以通過第二運(yùn)算放大器8放大報(bào)警信號(hào)，實(shí)現(xiàn)更好的報(bào)警效果。
[0026]參照圖1至圖3，在實(shí)際操作中，將本發(fā)明中的振動(dòng)傳感器安裝在待監(jiān)測的物體上，將振動(dòng)傳感器與第一運(yùn)算放大器連接后，通過信號(hào)輸出線10將第一運(yùn)算放大器和單片機(jī)模塊2連接，在信號(hào)輸出線10上連接下拉電阻6。將單片機(jī)模塊2與第一 ZigBee模塊3連接。將第二 ZigBee模塊4通過第二運(yùn)算放大器8與電阻7的串聯(lián)電路和蜂鳴器51連接后，放置到便于觀測的另一目標(biāo)位置。通入電源，為振動(dòng)傳感器、單片機(jī)模塊2、第一 ZigBee模塊3、第二 ZigBee模塊4及報(bào)警裝置5供電，使第一 ZigBee模塊3和第二 ZigBee模塊4內(nèi)部的系統(tǒng)初始化，建立第一 ZigBee模塊3和第二 ZigBee模塊4之間的ZigBee網(wǎng)絡(luò)連接，即，使第一 ZigBee模塊3的發(fā)送模塊與第二 ZigBee模塊4的接收模塊通過ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)建立連接。待監(jiān)測的物體發(fā)生振動(dòng)時(shí)，振動(dòng)傳感器檢測到該振動(dòng)后經(jīng)LM358運(yùn)算放大器將振動(dòng)信號(hào)放大，通過信號(hào)輸出線10向單片機(jī)模塊2輸出低電位振動(dòng)信號(hào)，單片機(jī)模塊2向第一 ZigBee模塊3發(fā)出節(jié)點(diǎn)入網(wǎng)請求。第一 ZigBee模塊3接收到節(jié)點(diǎn)入網(wǎng)請求后，判斷該信號(hào)是否是需要傳輸?shù)恼駝?dòng)信號(hào)。判斷是需要傳輸?shù)恼駝?dòng)信號(hào)后，振動(dòng)傳感器采集振動(dòng)信號(hào)，并將振動(dòng)信號(hào)傳輸給單片機(jī)模塊2，單片機(jī)模塊2將振動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字報(bào)警信號(hào)，單片機(jī)模塊2的內(nèi)部通訊模塊將報(bào)警信號(hào)打包、加密后傳輸至第一 ZigBee模塊3的發(fā)送模塊，然后，第一 ZigBee模塊3的發(fā)送模塊通過ZigBee網(wǎng)絡(luò)將報(bào)警信號(hào)發(fā)送給第二ZigBee模塊4的接收模塊。第二 ZigBee模塊4接收到報(bào)警信號(hào)后，控制第二 ZigBee模塊4上的LED指示燈點(diǎn)亮，同時(shí)第二 ZigBee模塊4通過第二運(yùn)算放大器8與電阻7的串聯(lián)電路放大報(bào)警信號(hào)后，向報(bào)警裝置5傳送該報(bào)警信號(hào)，然后，驅(qū)動(dòng)與第二 ZigBee模塊4連接的蜂鳴器51發(fā)出聲音報(bào)警，即實(shí)現(xiàn)防盜系統(tǒng)的遠(yuǎn)距離聲光報(bào)警功能。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于ZigBee無線傳感器的防盜系統(tǒng)，其特征在于，包括傳感器模塊、單片機(jī)模塊、第一 ZigBee模塊、第二 ZigBee模塊及報(bào)警裝置，所述單片機(jī)模塊分別與所述傳感器模塊和第一 ZigBee模塊連接，所述第二 ZigBee模塊與報(bào)警裝置連接，所述第一 ZigBee模塊的發(fā)送模塊與第二 ZigBee模塊的接收模塊通過ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防盜系統(tǒng)，其特征在于，所述傳感器模塊采用振動(dòng)傳感器。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的防盜系統(tǒng)，其特征在于，所述振動(dòng)傳感器與單片機(jī)模塊之間還設(shè)置有第一運(yùn)算放大器。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的防盜系統(tǒng)，其特征在于，所述第一運(yùn)算放大器型號(hào)為LM358。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的防盜系統(tǒng)，其特征在于，所述振動(dòng)傳感器包括電路板、壓電陶瓷片及彈簧重錘，所述壓電陶瓷片與電路板連接，所述彈簧重錘一端與壓電陶瓷片連接。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防盜系統(tǒng)，其特征在于，所述傳感器模塊通過信號(hào)輸出線和單片機(jī)模塊連接，所述信號(hào)輸出線上設(shè)置有下拉電阻。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防盜系統(tǒng)，其特征在于，還包括電源模塊，所述電源模塊分別與傳感器模塊、單片機(jī)模塊、第一 ZigBee模塊、第二 ZigBee模塊及報(bào)警裝置連接。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的防盜系統(tǒng)，其特征在于，所述電源模塊為5V穩(wěn)壓電源或USB電源。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防盜系統(tǒng)，其特征在于，所述報(bào)警裝置為蜂鳴器。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的防盜系統(tǒng)，其特征在于，所述接收模塊通過第二運(yùn)算放大器與電阻的串聯(lián)電路和蜂鳴器連接。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于ZigBee無線傳感器的防盜系統(tǒng)，包括傳感器模塊、單片機(jī)模塊、第一ZigBee模塊、第二ZigBee模塊及報(bào)警裝置，所述單片機(jī)模塊分別與所述傳感器模塊和第一ZigBee模塊連接，所述第二ZigBee模塊與報(bào)警裝置連接，所述第一ZigBee模塊的發(fā)送模塊與第二ZigBee模塊的接收模塊通過ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)連接。本發(fā)明采用第一ZigBee模塊和第二ZigBee模塊相互配合的結(jié)構(gòu)，通過ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)傳輸振動(dòng)信號(hào)，可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離無線傳輸和監(jiān)測。同時(shí)，簡化了防盜系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，降低了成本。
【IPC分類】G08B13/02, G08B25/10
【公開號(hào)】CN104916057
【申請?zhí)枴緾N201510349379
【發(fā)明人】朱慶華, 劉天羽, 牟曉敏, 楊業(yè)龍, 李如明, 張莉
【申請人】上海電機(jī)學(xué)院
【公開日】2015年9月16日
【申請日】2015年6月20日