基于Zigbee技术的门禁报警监测系统的通信部分设计开题报告

1. 研究目的与意义

随着通信网络技术的发展，门禁系统被广泛应用在居室、办公室和仓库等场所。目前国内门禁报警检测仍多采用传统控制方式，传统控制系统一般是通过有线的方式来组建的，功能需求越多安装越复杂，它具有以下几个弊端：1.布线复杂，安装空间大；2.电缆用量大，浪费材料；3.系统功能固定，扩展性差；4.运行维护成本高，损耗能量；5.移动性能差，且影响美观。因此我们使用Zigbee技术来实现门禁报警检测系统的通信部分设计，这样既不需要复杂的布线，也不需要导线穿墙敷设，提高了安装布置的灵活性,降低了安装的费用,并且对门禁系统进行重新布置时便于拆卸和移动，组网灵活方便。

虽然目前的蜂窝无线移动通信技术、无线局域网技术和蓝牙技术等无线通信技术比较成熟，也应用到了很多领域，但尚未在门禁报警检测系统中广泛使用。除了有些技术不适合在门禁报警检测系统中使用外，其中一个重要的原因就是这些无线通信产品价格偏高，且不便于维护。而ZigBee技术是一种低成本、低功耗、近距离、低复杂度、低数据速率的双向无线通信技术,传输距离约几十公里,主要使用免费的2.4 GHz频段,数据传输速率为250 kbps，适用于对数据速率要求不高但对可靠性要求高、需要低功耗低成本,以及大面积使用无线监控设备的领域。不仅如此ZigBee还是一组基于IEEE批准通过的802.15.4无线标准研制开发的有关组网安全和应用软件方面的技术标准。相对于常见的无线通信标准,ZigBee协议栈紧凑而简单,包括物理层、介质访问控制层、网络层、网络安全层和应用层接口。ZigBee传感器网络由大量具有不同功能的微小传感器实现组网，这些传感器只需要很少的能量就能以接力的方式将数据从一个节点传到下一节点，所以ZigBee网络具有很高的通信效率。ZigBee可以组成多达6万个无线数据传输模块的无线数字传输网络平台,类似于数字移动通信的CDMA网或GSM网。每个ZigBee网络数据传输模块类似于移动网络的一个基站,基站与基站可实现双向通信,每个网络节点间的距离可以从几十米扩展到几百米,甚至几公里。整个ZigBee网络还可以与现有的其他网络连接,实现远程控制等。每个ZigBee网络节点(FFD)都可与传感器连接直接进行数据采集和监控等,同时还可以自动中转其他网络节点传送的数据资料。此外,每个ZigBee网络节点(FFD)还可在自己信号覆盖的范围内, 与多个不承担网络信息中转任务的孤立子节点(RFD)进行无线连接并将其信息传送出去。综上所述，本设计拟开发一种基于ZigBee技术的门禁报警检测系统。当网络覆盖范围处的ZigBee模块接受到传感器传输来的信号，并通过ZigBee 无线网络传送至ZigBee主机进行分析，ZigBee模块可以收集访客或者非法侵入者的信息，传送到主控单元，最后再传到我们的远程终端，我们可以通过遥控达到远程控制，或者报警警告，使我们的生活智能化，简易化，给我们的财产安全，家庭安全提供了一份保障。

2. 研究内容和预期目标

主要研究内容：

（1）门禁报警监测系统主要包括核心控制单元、数据检测电路、输出放大电路、人机交互单元等。

（2）完成的功能：传感器对温度的数据进行精确地采集、准确地显示、正确地运算处理，并且最终按需要来控制输出量，控制电机的正反转；

3. 研究的方法与步骤

本课题研究方法：

本课题熟悉zigbee技术的相关理论，了解zigbee技术的组网方式，能够在短时间内运用相关的软件进行实际的调试工作。节点以cc2530为核心，采用网状拓扑结构，由cc2530内部接收输出报警信号。经过简单的数据处理，由cc2530集成的射频模块将报警信号发送给监测的远程设备。

本课题主要分为以下几个具体实现步骤：

4. 参考文献

[1] 金纯. zigbee技术基础及案例分析[m]. 国防工业出版社，2008.

[2] 瞿雷 胡咸斌. zigbee技术及应用[m]. 北京航空航天大学出版社，2007.

[3] 王小强，欧阳骏，黄宁淋. zigbee无线传感器网络设计与实现[m]. 化学工业出版社，2012.

5. 计划与进度安排

（1）2022.3.02—2022.3.16查阅资料，撰写开题报告；

（2）2022.3.16—2022.4.13 硬件功能分析，熟悉mcs51系统指令及编程语言；

（3）2022.4.13—2022.5.20 熟悉硬件电路设计、编写本设计的应用程序；