一种基于ZigBee无线传感器的防盗系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种防盗系统，特别是涉及一种基于ZigBee无线传感器的防盗系统，属于无线防盗装置。
【背景技术】
[0002]随着信息技术的迅速发展，智能化这一概念开始逐步走进人们的生活。然而，信息技术的更新和应用中最关键的一步是信息获取的过程，信息的获取将直接关系到后续的信息传输、信息处理和信息的应用。安全舒适便利的生活环境需要智能家居网络的管理和实现，通过各种通信设备和技术进行有效地控制和管理，来实现对家居网络的远程管理控制。无线传感网络能够更方便地对家居环境进行监测。物联网模块和传感器模块的结合，实现了传感控制技术和短距离的无线通信技术。物联网是使用射频识别技术、红外感应技术、激光扫描技术、全球定位技术和无线通讯技术等，通过特定的通讯协议把不同设备和互联网连接在一起，在不同物体之间进行通信，从而来实现智能化识别、跟踪、定位监控和管理的一种网络。而无线传感器网络技术是对物联网技术的进一步推广和应用。其中，ZigBee (又称紫蜂协议)技术是一种基于低功耗、低速传输、低成本的双向的无线通信技术，该技术是一组基于IEEE802.15.4无线标准研制开发的网络协议通信技术。
[0003]目前，智能家居的主要形式是有线网络，传统的防盗报警电路，主要采用有线报警或电话拨号报警模式，这样报警速度较慢，受周围配置设施条件限制，报警距离短。现有技术采用的有线报警或电话拨号报警，结构较为复杂，传输距离短，成本比较高。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题是提供一种结构简单，成本低廉，实现远距离传输和监测的基于ZigBee无线传感器的防盗系统。
[0005]为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案予以实现:一种基于ZigBee无线传感器的防盗系统，包括传感器模块、单片机模块、第一 ZigBee模块、第二 ZigBee模块及报警装置，所述单片机模块分别与所述传感器模块和第一 ZigBee模块连接，所述第二 ZigBee模块与报警装置连接，所述第一 ZigBee模块的发送模块与第二 ZigBee模块的接收模块通过ZigBee无线网络连接。
[0006]作为本发明的一种改进，所述传感器模块采用振动传感器。
[0007]进一步地，所述振动传感器与单片机模块之间还设置有第一运算放大器。
[0008]更进一步地，所述第一运算放大器型号为LM358。
[0009]进一步地，所述振动传感器包括电路板、压电陶瓷片及弹簧重锤，所述压电陶瓷片与电路板连接，所述弹簧重锤一端与压电陶瓷片连接。
[0010]作为本发明的一种改进，所述传感器模块通过信号输出线和单片机模块连接，所述信号输出线上设置有下拉电阻。
[0011]作为本发明的一种改进，还包括电源模块，所述电源模块分别与传感器模块、单片机模块、第一 ZigBee模块、第二 ZigBee模块及报警装置连接。
[0012]进一步地，所述电源模块为5V稳压电源或USB电源。
[0013]作为本发明的一种改进，所述报警装置为蜂鸣器。
[0014]进一步地，所述接收模块通过第二运算放大器与电阻的串联电路和蜂鸣器连接。
[0015]与现有技术相比，本发明采用第一 ZigBee模块和第二 ZigBee模块相互配合的结构，通过ZigBee无线网络连接和传输振动信号，可以实现远距离无线传输和监测。同时，省去了数据处理中心的复杂结构，第一 ZigBee模块和第二 ZigBee模块可以独立供电，简化了防盗系统结构，降低了成本，满足家居环境安全舒适的要求，易于家庭安装使用。
【附图说明】
[0016]图1是本发明一【具体实施方式】中基于ZigBee无线传感器的防盗系统的结构示意图；
[0017]图2是本发明一【具体实施方式】中下拉电阻的连接示意图；
[0018]图3是本发明一【具体实施方式】中蜂鸣器的连接示意图。
[0019]图中所示:1是传感器模块、2是单片机模块、3是第一ZigBee模块、4是第二ZigBee模块、5是报警装置、6是下拉电阻、7是电阻、8是第二运算放大器、9是电源模块、10是信号输出线、51是蜂鸣器。
【具体实施方式】
[0020]下面结合附图对本发明作详细描述:
[0021]如图1所示，本发明的基于ZigBee无线传感器的防盗系统，包括传感器模块1、单片机模块2、第一 ZigBee模块3、第二 ZigBee模块4及报警装置5，所述单片机模块2分别与所述传感器模块I和第一 ZigBee模块3连接，所述第二 ZigBee模块4与报警装置5连接，所述第一 ZigBee模块3包含有发送模块，第二 ZigBee模块4包含有接收模块，所述发送模块与接收模块通过ZigBee无线网络连接。本发明采用第一 ZigBee模块3和第二ZigBee模块4相互配合的结构，通过ZigBee无线网络连接和传输振动信号，可以实现远距离无线传输和监测。同时，本发明省去了数据处理中心的复杂结构，第一 ZigBee模块3和第二 ZigBee模块4可以独立供电，简化了防盗系统结构，降低了成本。
[0022]本发明还包括电源模块9，所述电源模块9分别与传感器模块1、单片机模块2、第一ZigBee模块3、第二 ZigBee模块4及报警装置5连接。所述电源模块9为5V稳压电源或USB电源。采用常用的电源供电，使防盗系统的适用性更强。
[0023]所述传感器模块I采用振动传感器。所述振动传感器与单片机模块2之间还设置有型号为LM358的运算放大器。所述振动传感器包括电路板、压电陶瓷片及弹簧重锤，所述压电陶瓷片与电路板连接，所述弹簧重锤一端与压电陶瓷片连接。这种振动传感器通过内部的压电陶瓷片加弹簧重锤结构感受机械运动振动的参量(如振动速度、频率、加速度等)并转换成振动信号，然后经过LM358运算放大器放大并输出振动信号。采用这种技术的振动传感器具有灵敏度高、响应速度快、稳定性高、检测范围大等特性，保证振动信号的准确性和实时性。
[0024]参照图2所示，所述传感器模块I通过信号输出线10和单片机模块2连接，所述信号输出线10上设置有下拉电阻6。采用这种技术，下拉电阻6可以保持信号输出线10在无信号时是高电位输出、在振动时是低电位输出，下拉电阻6调节电位高低，将不稳定电平状态拉到低电位，使LM358运算放大器输出的低电位振动信号准确地传输到单片机模块2，以待后续的信号处理。
[0025]参照图3所示，所述报警装置5为蜂鸣器51。所述第二 ZigBee模块4的接收模块通过第二运算放大器8与电阻7的串联电路和蜂鸣器51连接。所述第二 ZigBee模块4上带有LED指示灯。采用这种技术，第二 ZigBee模块4的接收模块接收到远距离传输的振动信号，控制报警装置5发出声音报警，第二 ZigBee模块4的LED指示灯点亮，实现声光自动报警功能。本发明采用接收模块通过第二运算放大器8与电阻7的串联电路和蜂鸣器51连接的结构，可以通过第二运算放大器8放大报警信号，实现更好的报警效果。
[0026]参照图1至图3，在实际操作中，将本发明中的振动传感器安装在待监测的物体上，将振动传感器与第一运算放大器连接后，通过信号输出线10将第一运算放大器和单片机模块2连接，在信号输出线10上连接下拉电阻6。将单片机模块2与第一 ZigBee模块3连接。将第二 ZigBee模块4通过第二运算放大器8与电阻7的串联电路和蜂鸣器51连接后，放置到便于观测的另一目标位置。通入电源，为振动传感器、单片机模块2、第一 ZigBee模块3、第二 ZigBee模块4及报警装置5供电，使第一 ZigBee模块3和第二 ZigBee模块4内部的系统初始化，建立第一 ZigBee模块3和第二 ZigBee模块4之间的ZigBee网络连接，即，使第一 ZigBee模块3的发送模块与第二 ZigBee模块4的接收模块通过ZigBee无线网络建立连接。待监测的物体发生振动时，振动传感器检测到该振动后经LM358运算放大器将振动信号放大，通过信号输出线10向单片机模块2输出低电位振动信号，单片机模块2向第一 ZigBee模块3发出节点入网请求。第一 ZigBee模块3接收到节点入网请求后，判断该信号是否是需要传输的振动信号。判断是需要传输的振动信号后，振动传感器采集振动信号，并将振动信号传输给单片机模块2，单片机模块2将振动信号转换成数字报警信号，单片机模块2的内部通讯模块将报警信号打包、加密后传输至第一 ZigBee模块3的发送模块，然后，第一 ZigBee模块3的发送模块通过ZigBee网络将报警信号发送给第二ZigBee模块4的接收模块。第二 ZigBee模块4接收到报警信号后，控制第二 ZigBee模块4上的LED指示灯点亮，同时第二 ZigBee模块4通过第二运算放大器8与电阻7的串联电路放大报警信号后，向报警装置5传送该报警信号，然后，驱动与第二 ZigBee模块4连接的蜂鸣器51发出声音报警，即实现防盗系统的远距离声光报警功能。
【主权项】
1.一种基于ZigBee无线传感器的防盗系统，其特征在于，包括传感器模块、单片机模块、第一 ZigBee模块、第二 ZigBee模块及报警装置，所述单片机模块分别与所述传感器模块和第一 ZigBee模块连接，所述第二 ZigBee模块与报警装置连接，所述第一 ZigBee模块的发送模块与第二 ZigBee模块的接收模块通过ZigBee无线网络连接。2.根据权利要求1所述的防盗系统，其特征在于，所述传感器模块采用振动传感器。3.根据权利要求2所述的防盗系统，其特征在于，所述振动传感器与单片机模块之间还设置有第一运算放大器。4.根据权利要求3所述的防盗系统，其特征在于，所述第一运算放大器型号为LM358。5.根据权利要求2所述的防盗系统，其特征在于，所述振动传感器包括电路板、压电陶瓷片及弹簧重锤，所述压电陶瓷片与电路板连接，所述弹簧重锤一端与压电陶瓷片连接。6.根据权利要求1所述的防盗系统，其特征在于，所述传感器模块通过信号输出线和单片机模块连接，所述信号输出线上设置有下拉电阻。7.根据权利要求1所述的防盗系统，其特征在于，还包括电源模块，所述电源模块分别与传感器模块、单片机模块、第一 ZigBee模块、第二 ZigBee模块及报警装置连接。8.根据权利要求7所述的防盗系统，其特征在于，所述电源模块为5V稳压电源或USB电源。9.根据权利要求1所述的防盗系统，其特征在于，所述报警装置为蜂鸣器。10.根据权利要求9所述的防盗系统，其特征在于，所述接收模块通过第二运算放大器与电阻的串联电路和蜂鸣器连接。
【专利摘要】本发明公开了一种基于ZigBee无线传感器的防盗系统，包括传感器模块、单片机模块、第一ZigBee模块、第二ZigBee模块及报警装置，所述单片机模块分别与所述传感器模块和第一ZigBee模块连接，所述第二ZigBee模块与报警装置连接，所述第一ZigBee模块的发送模块与第二ZigBee模块的接收模块通过ZigBee无线网络连接。本发明采用第一ZigBee模块和第二ZigBee模块相互配合的结构，通过ZigBee无线网络传输振动信号，可以实现远距离无线传输和监测。同时，简化了防盗系统结构，降低了成本。
【IPC分类】G08B13/02, G08B25/10
【公开号】CN104916057
【申请号】CN201510349379
【发明人】朱庆华, 刘天羽, 牟晓敏, 杨业龙, 李如明, 张莉
【申请人】上海电机学院
【公开日】2015年9月16日
【申请日】2015年6月20日