基于ZigBee与ARM的远程监控系统设计与实现

yuchengze

要：针对有线组网方式布线复杂、维护困难的问题，提出了一种基于ZigBee无线组网技术和嵌入式Web服务器，对家庭环境进行远程监控的实现方法。采用溫湿度传感器DHT11实现温湿度的采集，烟雾传感器MQ2监测厨房烟雾浓度是否超标，人体红外感应模块实现家庭安防。并且通过红外技术控制空调和加湿器或热水器的打开或关闭，从而实现对溫度和湿度的调节，对热水器的远程控制。实验结果表明，该系统体积小、功耗低、运行稳定，具有一定的实际意义。
在炎热的夏季，下班回家后才把空调打开，却还是很热;想洗热水澡，发现热水器还没有加热;有急事需要出门，结果忘记关闭空调。为了解决上述问题，急需要一套对家电的远程控制系统。于是，本文将ZigBee技术结合嵌入式Web服务器，实现了一种对家庭温湿度等环境因素的远程监控，让人们的生活更加方便、舒适。
1 系统概述
本设计需要在家庭内部建立网路，将各种电器、传感器纳入其中，以实现集中管理。家用电器位置容易改变，数量也容易变化，相对距离较短;ZigBee技术是一种符合国际标准的新型短距离无线通信技术，具有低功耗、低成本、容量大、安全性高、抗干扰性强等优点;文中应用ZigBee技术组建家庭无线网络，接线简单，性能稳定可靠，功耗低，实时性好。
嵌入式Web服务器实现家庭网络与外部网络的连接。由于HTML语言的标准统一性，只要该嵌入式Web服务器接入Internet，就可以使用任意一种接入Internet的Web浏览器接收和发送信息，实现对家庭网络中传感器数据的显示，对家用电器的控制。
本设计的总体框架如图1所示，ZigBee网络包括网络协调器和终端节点。协调器和搭建了Web服务器的ARM9芯片通过串口接在一起，而ARM9又通过网口以网线连接路由器，进而接入Internet。远程客户端是连网的个人电脑，电脑上安装有普通浏览器程序，通过普通浏览器登陆服务器，然后实现对ZigBee终端节点的传感器数据的显示和对执行电器的控制。