基于ZigBee的烟雾探测模块的设计与实现开题报告

1. 研究目的与意义

zigbee技术的应用十分的广泛，目前主要有商业大楼自动化和居民住宅自动化控制与工业生产控制为重点。

同时，我们不能忽略的事qt也在发展，随着qt5以上版本的发布，qt支持超过14个系统平台，进入最强跨平台开发工具的行列。

本课题结合zigbee与qt技术来开发，还处于研发探索阶段，随着历史发展，智能互联网家将会兴起，为了助力智能互联网 的发展，着手研究zigbee技术，学习zigbee技术，扩散zigbee知识，为zigbee建设提供一份动力。

2. 研究内容和预期目标

研究内容：底层zigbee节点负责采集周边烟雾环境，保存成一个数据包，将数据包无线发送至zigbee协调器，由zigbee协调器通过串口的形式转发到PC，QT上位机负责接收该数据包，进行画面展示预警，语音警报。每隔一段时间，节点采集的数据会自动转发协调器，再由协调器转发到串口，上位机负责抓取串口数据，根据数据触发对应需求的功能，便于系统的设计，对代码与硬件的实现具体化。为了跟上社会步伐，主要解决的几大问题如下：问题一：了解烟雾传感器与zigbee连接的外设电路原理图。问题二：zigbee底层硬件项目开发，分析zigbee协议栈代码。问题三：Qt软件上位机开发，熟悉C 与面向对象编程，一些必要的类使用方法。问题四：zigbee与PC上位机通讯的数据包格式设计。预期结果：给2块zigbee设备上电，启动Qt上位机软件，打开系统后，系统展示界面为实时显示zigbee烟雾节点的状态。

3. 研究的方法与步骤

研究方法：主要有实验法，文献研究法(查找文献法),实证研究法。步骤：底层Zigbee硬件设计：1、设计zigbee节点，初始化节点烟雾传感器，为数据采集做准备。2、添加zigbee节点，zigbee节点加入协调器网络。采集的烟雾数据通过无线方式转发。3、设计zigbee协调器，解析子节点发来的数据，处理数据，串口转发。QT上位机设计：1、Qt与指定的串口连接，进行调试，确保数据正常收发。2、处理zigbee协调器转发的数据包，数据处理。3、添加语音功能。4、设计UI界面。项目整体联调测试，完成任务。

4. 参考文献

[ 1] 周怡. Zigbee 无线通信技术及其应用探讨[J].自动化仪表，2005年，26卷6期[ 2] 王权平. Zigbee技术及其应用[J].现代电信科技，2004年，第一期：33－37[ 3] 蒋挺，赵成林.紫蜂技术及其应用[M] .北京：北京邮电大学出版社，2006.[ 4] Xteam(中国)软件技术有限公司.QT 程序设计[M] .北京：清华大学出版，2002.[ 5] Jasmin Blanchette,Mark Summerfield.C GUI —QT3编程[M].北京：北京航 空航天大学出版社，2006.[ 6] 高磊磊.Zigbee无线传感器网络设计实战[M].北京:航空工业出版社，2017.07.[ 7] 张宏亮.ZigBee软件开发人员指南(基于Jennie JN5121).2007.5.25.[ 8] 欧杰峰.基于802．15．4的无线传感器网络组网研究．：(硕士学位论文)．杭州：浙江大学，2006.[ 9] 王然.zigBee无线组网技术的研究与实现．：(硕士论文)．吉林：吉林大学，2006.[10] 孙利民，李建中．无线传感器网络．北京：清华大学出版社，2005.[11] 盛希宁，顾济华．基于ZigBee无线传感器网络的实验室监控系统设计．电子工程师．2007，33(9)：67-69.

5. 计划与进度安排

阶段性进度安排：第一阶段： 硬件底层功能实现，协调器正常接收与转发zigbee节点采集的传感器数据。

第二阶段：qt软件初步设计，能够接收串口数据，且可以利用qt软件进行基本的可视化界面设计，播放语音功能。

第三阶段：联调完成，准备进行项目成果展示。