基于ZigBee的火灾报警系统设计-末期论文 ㊣ 精品文档 值得下载

们可以调用提供的相关进行多任务编程，将自己的应用程序作为个独立的任务来实现。

整个采用分层的软件结构，硬件抽象层提供各种硬件模块的驱动，包括定时器，通用口，通用异步收发传输器，模数转换的应用程序接口，提供各种服务的扩展集。

采用操作系统的思想来构建，通过时间片轮转函数实现任务调度，提供多任务处理机制，实现了个易用的操作系统平台。

但是与标准的操作系统还是有很大区别的，只是实现了类似操作系统的些功能，但并不能称之为真正意义上的操作系统。

在中定义了整个软件的函数，他有两个工作是系统的初始化，即通过启动代码来初始化硬件系统和软件构架的各个模块二是开始执行操作系统实体，流程图如图。

系统的初始化，系统的初始化包括硬件的初始化和软件架构的各个模块初始化，然后启动代码，为操作系统的运行做好准备工作，其中主要包括关闭所有中断，系统时钟初始化，检测芯片电压是否正常第章系统软件设计及分析等初始化，各个硬件模块初始化，存储器初始化，层初始化，确定位地址，非易失变量初始化，操作系统初始化，使能全部中断。

整个流程图如图。

系统初始化开始执行操作系统图协议栈主要流程执行操作系统，在启动代码为操作系统的执行做好准备工作以后，开始执行操作系统程序，并由此将控制权交给操作系统，完成操作系统的更新，操作系统实体代码如下执行操作系统，不会返回。

该函数旦执行不会返回，是个死循环，由于单片机本身本应尽量避免死循环程序，在本设计中引入的操作系统抽象层以保证系统工作的实时性。

在操作系统抽象层中，提出程序优先级处理的概念，即为移植的系列库函数和其中包括任务的注册任务的同歩任务信号量中断处理内存拷贝及存储和定时器，在进入操作系统前初始化系列的任务事件并为每个任务事件确定相应的优先级。

如果同时有几个事件发生，判断优先级，先处理优先级高的事件，然后处理优先级低的事件，逐次处理，这种软件构架可以极大地降级系统的功耗。

燕山大学本科生毕业设计论文关中断初始化口等分配位长地址初始化开中断设置任务轮询主循环有事件发生比较优先级调用事件处理程序是否结束否是是否相对高相对低开始图系统运行流程图软件操作系统软件设计是在硬件设计的基础上进行的，良好的软件设计是实现系统功能的重要环节，也是提高系统性能的关键所在。

的协议栈装载在个基于开发环境的工程里。

强大的除了提供编译下载功能外，还可以结合编程器进行单步跟踪调试和监测片上寄存器数据等。

根据和标准分为以下几层，。

使用打开工程文件后，即可查看到整个协议栈从层到层的文件夹分布。

该协议栈可以实现复杂的网络链接，在协调器节点中实现对路由表和绑定表的非易失性存储，因此网络具有定的记忆功能。

第章系统软件设计及分析图开发环境用户应用层目录，用户创建不同应用工程的区域，可以在该目录中加入用户任务。

硬件层目录，目录文件是基本上与硬件无关的公用文件目录是跟硬件平台相关的文件。

层目录，和目录分别表示层的高层和底层。

监控调试目录，包括着网络层参数文件的配置及网络层库函数的接口文件，该目录文件主要用于调试目的。

网络层目录，含网络层配置参数文件网络层库的函数接口文件及层库的函数接口。

燕山大学本科生毕业设计论文操作系统目录，包括个轮转查询式操作系统协议栈的文件。

层目录，包括网络层参数文件的配置和库函数接口文件等。

安全层目录，包含安全层处理函数接口文件。

地址处理函数目录，包括地址模式的定义及地址处理函数文件等。

工程配置目录，包括协议栈相关配置信息。

设备对象目录，可以通过此目录中的函数使用自定义的对象调用子层和层的服务。

层目录，包括层参数配置及层库函数回调处理函数。

主函数目录，包括整个项目的入口函数及硬件配置文件等。

输出文件目录，该目录是开发环境自动编译生成。

协调器节点软件设计根据协调器节点的功能要求，在节点的应用层定义了个任务，完成用户层的数据采集和通信的功能。

在用户任务中分别定义了串口通信事件无线通信事件休眠事件。

串口通信事件主要完成与上位机的数据通信无线通信事件主要是节点之间的相互通信，包括采集的温度烟雾数据控制命令以及节点的路由拓扑信息休眠事件主要是告知节点进入休眠状态。

协调器节点和各传感器节点的通信采用单点传输的方式进行，终端设备都只与协调器通信，为实现这功能，协调器必须知道每个采集节点的网络地址，这就需要每个节点在加入网络后把网络地址发送给协调器，协调器收到网络地址后建立地址表存储起来，以便用户要求采集数据时依据地址表来采集每个传感器的数据，为协调器节点和传感器节点之间相互通信提供方便。

数据包最大长度为字节，每个数据都由头字节和值组成，在数据传输中使用应答数据传输机制，设置标志位为的帧会被接收器应答，如果在定期限内未收到应答，则证明采集节点发生。

第章系统软件设计及分析第步需要协调器节点完成对串口网络操作系统等功能程序的初始化，主要有操作系统的初始化串口初始化硬件初始化。

分别由函数执行初始化。

第二步是在的频段上，通过信道扫描，在其中条信道中扫描出条空闲的信道建立新的网络，信道扫描过程是由函数完成的。

第三步建立网络，当扫描信道成功后通过调用函数建立网络。

开始节点上电信道扫描建立网络接受加入网络请求分配短地址发送入网响应接受节点发送来的信息短地址空间分配已满成功子节点加入网络节点加入失败，进入睡眠失败图协调器节点软件设计流程图第四步数据的接收，在节点加入网络成功后，整个无线传感器网络就进入了火灾监测状态。

当收到其子节点传递过来的信息时，协调器通过来处理信息，指向收到的信息包。

如果收到的簇为的信息，则要执行向串口写燕山大学本科生毕业设计论文字符串函数，如果收到的簇为的信息，则要执行协调器的灯操作，。

传感器节点软件设计传感器节点主要用来采集现场数据，并向上发送至协调器。

同时它也可以接收协调器发来的命令例如打开或关闭传感器，调整采集时间等。

每秒采集次数据，其余时间则处于休眠状态。

当协调器节点建立网络完成后，传感器节点便可以开启加入到建立好的网络。

先完成节点的操作系统及串口的初始化，然后便可以通过发起加入网络请求，通过相应的函数加入网络，最后还需要把传感器节点和协调器节点进行绑定。

具体操作如下第步要初始化传感节点通过紧急疏散按钮控制传感器节点声光报警，提示人员撤离。

燕山大学本科生毕业设计论文结论本文总结了技术的特点及其在火灾报警领域的应用，提出了种基于技术的无线火灾报警信息传输系统的设计方案。

本文主要研究了以下内容研究了技术特点协议规范帧结构拓扑结构设备类型，并分析了技术在火灾报警信息传输系统中的应用。

以处理器为核心的电路板硬件设计，采用基于标准的无线射频芯片，构建了个无线火灾探测系统。

主要功能是控制协调器节点完成数据接收与发送，控制传感器节点进行数据采集，接收主机控制信号，完成数据接受和发送。

协调器节点通过串口与上位机通信，采用软件设计上位机界面，实现温度数值的波形显示数据储存和对传感器节点的控制。

分析了温度传感器烟雾传感器的工作原理，并开发了以芯片为核心的单片机的原理图设计及见大图。

系统的软件设计主要涉及协调器节点和传感器节点的发送程序和接收程序的设计，及协调器与上位机串口通信程序的设计，整个程序在协议栈的基础上进行语言的编程，通过设置任务事件函数完成这功能。

结果表明，该火灾报警系统成本低，工作稳定。

相对传统的有线火灾报警系统来说，此无线火灾报警系统摆脱了传统系统由于采用硬线连接，线路容易老化或遭到腐蚀鼠咬磨损，故障发生率误警率较高等缺点。

但该系统由于采用无线传输技术，通信中存在信息传输安全以及节点的处理能力和通信能力相对较弱等缺点，在未来中对该系统将会做进步改进。

参考文献参考文献何宁，韩晓鹏年中国火灾时空分布特征分析消防科学与技术马凯浅析我国电气火灾特点及防控对策福建建材，陈劲松大空间建筑早期火灾智能探测报警技术工程建设与档案，武玉泽，杨兴荣论火灾报警控制系统的技术发展消防技术与产品信息，祁勇火灾自动探测技术的发展和今后的方向消防技术与产品信息，张泽江中国消防产业发展调研报告年中国科学技术出社，戴强城市火灾自动报警信息网络监控系统及其作用分析中国科技信息，，，，倪杰基于的无线火灾报警系统科教文汇，高守玮，吴灿阳技术实践教程基于的无线传感器燕山大学本科生毕业设计论文网络解决方案北京航空航天大学出版社，蒋挺，赵成林紫蜂技术及其应用北京邮电大学出版社，黄建华基于的无线传感器网络设计与实现西安电子科技大学，金海红基于的无线传感器网络节点的设计及其通信的研究合肥工业大学学报，施承，宋铁成基于协议的无线传感器网络节点的制作广东通信技术，赵明基于的无线楼宇火灾监测网络设计华中科技大学，张华建筑物火灾报警监控系统的智能化技术上海建设科技，刘静，赵望达基于技术的火灾报警系统设计单片机与嵌入式系统应用，吴昊在建高层建筑大灾特点及扑救对策中国应急救援，张明强基于传感器与单片机的烟雾报警器的实现商情，胡仁喜虚拟仪器实例指导教程计算机辅助分析实例指导丛书制造技术与机床，张桐，陈国顺，王正林精通程序设计电子工业出版社，林静，林振宇，郑福仁虛拟仪器程序设计从入门到精通人民邮电出版社，致谢致谢本文的选题课题研究及撰写工作是在老师的关怀和悉心指导下完成的。

在完成毕业设计期间，老师为我们悉心解答，他扎实的专业基础以及不厌其烦的解答令我受益匪浅，老师多严谨的学术态度丝不苟的工作作风对我产生了深刻的影响。

在此对老师致以崇高的敬意和衷心的感谢。

在这里，我还要感谢给予我帮助的网友们，从安装软件到调试程序成功，遇到了不少困难，每次我都会向论坛群求助，总有些热心的网友帮助我解决这些困难，并提出了