ZigBee技術(shù)是一種最新興起的功耗較低,、數(shù)據(jù)傳輸速率低、傳輸距離短,、低成本,、復(fù)雜度低的無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，IEEE80211514是它的基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn),，這是IEEE無線個人區(qū)域網(wǎng)PAN（PersonalAreaNetwork）工作組的一項標(biāo)準(zhǔn),。伴隨著MEMS技術(shù)和無線通訊技術(shù)、傳感器技術(shù)的飛速發(fā)展,，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在工業(yè)控制,、軍事生產(chǎn)、生活,、醫(yī)療,、教育科研中有了更廣泛的應(yīng)用。為此,，論述了在智能家居中一種架構(gòu)于CC2430芯片基礎(chǔ)上面的無線數(shù)據(jù)傳輸模塊的設(shè)計方法,。
1 ZigBee技術(shù)及其優(yōu)勢
ZigBee技術(shù)是一種新興的無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，具備了IEEE80211514強有力的無線物理層所規(guī)定的全部優(yōu)點：省電,、簡單,、成本又低的規(guī)格；并增加了邏輯網(wǎng)絡(luò)層,、網(wǎng)絡(luò)安全層和應(yīng)用層,。ZigBee的主要應(yīng)用領(lǐng)域包括無線數(shù)據(jù)采集,、無線工業(yè)控制、消費性電子設(shè)備,、汽車自動化,、家庭和樓宇自動化、醫(yī)用設(shè)備控制,、遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)控制等場合,，其技術(shù)的主要優(yōu)點：①數(shù)據(jù)傳輸速率低；②功耗低,；③通信可靠性高,；④時延短；⑤網(wǎng)絡(luò)容量大,；⑥數(shù)據(jù)的安全性高,。
由于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)本身要求節(jié)點密集、節(jié)能,、方便路由等技術(shù)特點,，可以看出應(yīng)用ZigBee技術(shù)作無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的無線通訊是可行的。
2 CC2430芯片簡介
CC2430是芯片巨人TI公司收購無線單片機公司CHIPCON后推出的全新概念新一代ZigBee無線單片機系列芯片,。CC2430芯片延用了以往CC2420芯片的架構(gòu),，在CC2420的基礎(chǔ)上綁定了ZigBee協(xié)議棧，具有128KB可編程閃存和8KB的RAM和其他一些功能,，適用于IEEE80211514和ZigBee應(yīng)用。在接收和發(fā)射模式下,，電流損耗分別低于27mA或25mA.CC2430芯片的主要特點如下：
?、佥^寬的電壓范圍（210～316V）；
?、趦?yōu)良的無線接收靈敏度和強大的抗干擾性,；在休眠模式時僅019μA的流耗，外部中斷或RTC能喚醒系統(tǒng),；在待機模式時少于016μA的流耗,，外部中斷能喚醒系統(tǒng)；硬件支持CSMA/CA功能,；
?、?種可編程功耗模式；可編程的看門狗定時器,；上電復(fù)位功能,；支持硬件調(diào)試功能；
?、?KB的SRAM,其中4KB可在所有功耗模式下保持?jǐn)?shù)據(jù),；兼容RoHS的7×7mmQLP封裝,；
⑤32MHz單指令周期低功耗的8051微控制器核,；集成兼容IEEE80211514標(biāo)準(zhǔn)214GHz頻段的RF無線電收發(fā)機,；
⑥集成了14位模數(shù)轉(zhuǎn)換的ADC;集成AES安全協(xié)處理器,；帶有2個強大的,、支持幾組協(xié)議的USART,以及1個符合IEEE80211514規(guī)范的MAC計時器，1個常規(guī)的16位計時器和2個8位計時器,。
3 總體硬件設(shè)計
智能家居安防中的紅外檢測設(shè)計與實現(xiàn)主要要求檢測屋里是否有人入侵,，無論是潛伏里面的或是剛進(jìn)入的，能把報警信息反饋到主人跟物管處,，方便主人無論是白天或晚上外出,，能知道家里情況。檢測只能在屋里進(jìn)行,，排除屋外的檢測,，造成報警干擾。故檢測部分選用紅外,，其優(yōu)點為：
?、偬綔y器只響應(yīng)紅外線，故白天,、黑夜均可以工作,；
②能鑒別出運動的生物與其他非生物,；
?、勰芤苑墙佑|形式檢測出人體輻射的紅外線，并將其轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷盒盘枺?/p>
?、苡稣系K物通訊中斷,。
其中無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點通常由傳感器模塊、處理器模塊,、無線通信模塊和電源模塊構(gòu)成,。處理器模塊和無線通信模塊采用CC2430芯片，大大地簡化了射頻電路的設(shè)計,。
傳感器模塊采用集成紅外線探測傳感器PD632和微功率運算放大器HT9274集成電路,。電源模塊采用兩節(jié)115V的5號電池供電。在設(shè)計中CC2430的引腳P115用于SCK,P111用于DATA輸入,，P112用于數(shù)據(jù)傳送時亮燈顯示,。
4 程序設(shè)計
系統(tǒng)的軟件架構(gòu)由數(shù)據(jù)采集端軟件和數(shù)據(jù)接收端的軟件組成，都包含有發(fā)射程序和接收程序,。其中都含有初始化的程序,。其中初始化的程序主要是對單片機射頻芯片SPI等進(jìn)行初始化設(shè)置,；發(fā)射程序?qū)⒋虬臄?shù)據(jù)包通過單片機的SPI接口送至射頻發(fā)生模塊輸出；接收程序完成終端采集數(shù)據(jù)的接收并做出相應(yīng)的處理,。其中數(shù)據(jù)采集軟件流程圖如圖1所示,。在數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)傳輸過程中，MCU微控制器首先初始化管理跟信道的選擇,，低功耗定時器運行準(zhǔn)備接收信號,，等待傳感器請求信號，假如請求合法,，則初始化采集數(shù)據(jù),，采集完畢后通過CC2430發(fā)送，完成數(shù)據(jù)采集功能,。
下面給出數(shù)據(jù)采集主程序,。
5 結(jié)語
在總結(jié)歸納對芯片CC2430已有研究設(shè)計的基礎(chǔ)上，闡述了基于CC2430的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點硬件和軟件的設(shè)計與實現(xiàn),。經(jīng)實驗測試,，節(jié)點能夠采集紅外的檢測數(shù)據(jù)并將采集的數(shù)據(jù)傳回主機，實現(xiàn)智能家居中的紅外報警信號的收發(fā),。本文的研究為進(jìn)一步的安防系統(tǒng)設(shè)計提供了一種設(shè)計方案,。
通過努力，一個功能更加完善,，并且基于ZigBee技術(shù)的智能家居安防系統(tǒng)將會得到應(yīng)用,。