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基于Zigbee技术的热释电红外报警器设计

日期:2020-02-06编辑作者:公司简介

  传感器和CC2530片上系统的电路设计;软件部分采用了zSTACk协议栈,描述了报警和zigbee组网的相关软件流程。实际应用表明,该系统具有功耗低、组网方便的特点,达到了设计要求。

  在物联网成为热点的今天,安全报警设备也向着智能化、数字化和网络化的方向发展,设计便于组网的新型安防设备符合发展要求和市场需求。Zigbee作为一种低功耗、低速率的无线通讯协议,其特点使其能够在智能家居、公共安全、工业监测等众多物联网应用领域有所作为;因此,将应用到红外报警设备的设计中,能够满足报警设备对于低功耗以及网络化的需求。热释电红外传感器制作简单、成本低,而且性能稳定、抗干扰能力强、灵敏度高,北京报警器公司在报警设备中具有较高的应用价值。基于Zigbee技术和热释电红外传感器设计的报警器,具有功耗低、安全可靠和便于组网的优点,可广泛应用于智能家居和其他监控领域。

  Zigbee是基于IEEE802.11.4协议的一簇扩展集,主要针对于低成本、低功耗的射频应用。低成本使之广泛适用于无线监控的方向的应用;低功耗使之有更长的工作周期;其支持的无线网状网络有更强的可靠性和更广的覆盖范围。报警设备普及到普通的家庭和用户,需要低廉的成本和价格;报警设备需要很低的功耗,一般需要支持工作一年以上;报警器使用无线连接的方式,以便于安装;报警设备需便于加入网络,实现控制和远程报警。基于这些需求分析,Zigbee技术非常适合应用于报警器的设计。

  该设备的总体结构图如图1所示。主要包括传感器部分、信号调理部分、Zigbee网络处理部分和电源管理部分。人体正常体温37摄氏度,会发出波长为10 m左右的红外线,这种红外线通过菲涅尔滤光片增强后聚集到热释电红外传感器上,由于红外线具有很强的热效应,热释电红外传感器将热量变化转化为电量的变化;产生的电信号通过信号调理电话的处理和放大,以中断信号的形式传递给Zigbee处理器,处理器将报警信息处理后通过Zigbee网络发送给网关设备。

  设备的硬件主要有两大功能部分组成,一部分为热释电红外报警电路,一部分为Zigbee电路。在报警器的外壳上有一片菲涅尔透镜,热释电红外传感器位于菲尼尔透镜的焦点位置,菲尼尔透镜使用聚乙烯塑料片制成,一般为乳白色,呈现半透明状,但对于波长为10微米左右的红外线来说是透明的。本设备使用的热释电红外传感器为RE200B,RE200B采用热释电材料极化随温度变化的特性探测红外辐射,并配合双灵敏元互补方法抑制温度变化产生的干扰,提高了传感器的工作稳定性。

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