基于zigbee的新型无线楼层呼叫系统设计

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1、第３４卷第２期世界科技研究与发展Ｖｏｌ．３４Ｎｏ．２２０１２年４月２４７－２４９页ＷＯＲＬＤＳＣＩＴＥＣＨＲ＆ＤＡｐｒ．２０１２ｐｐ．２４７－２４９基于ＺｉｇＢｅｅ的新型无线楼层呼叫系统设计周雄苏娟彭志辉（湖南大学电气与信息工程学院，长沙４１００８２）摘要：针对当前建筑工地所使用施工升降机的应用要求，利用新兴的ＺｉｇＢｅｅ无线技术设计了一种新型楼层呼叫系统。该系统使用ＣＣ２４３０无线单片机，并对２．４ＧＨｚ高频天线和ＰＣＢ制板进行了良好的设计，可应用于恶劣的工业环境中，同时减少了布线带来的困难。通过现场试验，得出该无线楼层呼叫系统能有效实现复杂网络

2、组建和数据通信功能，具有安装方便等特点。关键词：ＺｉｇＢｅｅ；楼层呼叫；ＣＣ２４３０；高频；ＰＣＢ中图分类号：ＴＮ９２文献标识码：ＢＤｅｓｉｇｎｏｆＮｅｗＷｉｒｅｌｅｓｓＦｌｏｏｒＣａｌｌＳｙｓｔｅｍＢａｓｅｄｏｎＺｉｇＢｅｅＺＨＯＵＸｉｏｎｇＳＵＪｕａｎＰＥＮＧＺｈｉｈｕｉ（ＳｃｈｏｏｌｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃａｎｄＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＨｕｎａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈａｎｇｓｈａ４１００８２）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｖｉｅｗｏｆｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓｏｆｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｌｉｆｔｅｒｅｘｉ

3、ｓｔｅｄｉｎｔｈｅｃｕｒｒｅｎｔｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｓｉｔｅ，ａｋｉｎｄｏｆｎｅｗｆｌｏｏｒｃａｌｌｓｙｓｔｅｍｉｓｄｅｓｉｇｎｅｄｗｉｔｈｔｈｅｎｅｗＺｉｇＢｅｅｗｉｒｅｌｅｓｓｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．ＷｉｒｅｌｅｓｓｓｉｎｇｌｅｃｈｉｐＣＣ２４３０，ｗｅｌｌｄｅｓｉｇｎｅｄａｎｔｅｎｎａｗｉｔｈ２４ＧＨｚｈｉｇｈｆｒｅｑｕｅｎｃｙａｎｄＰＣＢｂｏａｒｄａｒｅｕｓｅｄ．Ｔｈｅｓｙｓｔｅｍｃｏｕｌｄｂｅｕｓｅｄｉｎｔｈｅａｂｏｍｉｎａｂｌｅｉｎｄｕｓｔｒｉａｌｓｕｒｒｏｕｎｄｉｎｇｓ，ｗｉｔｈｗｒｉｎｇｅａｓｉｅｒ．Ｂｙｆｉｅｌｄｔｅｓｔｓ，ｔｈｅ

4、ｗｉｒｅｌｅｓｓｆｌｏｏｒｃａｌｌｓｙｓｔｅｍｃａｎｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙｒｅａｌｉｚｅｓｔｈｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｏｆｃｏｍｐｌｅｘｎｅｔｗｏｒｋａｎｄｔｈｅｆｕｎｃｔｉｏｎｏｆｄａｔａｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ，ａｓｗｅｌｌａｓｃｏｎｖｅｎｉｅｎｔｉｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＺｉｇＢｅｅ；ｆｌｏｏｒｃａｌｌ；ＣＣ２４３０；ｈｉｇｈｆｒｅｑｕｅｎｃｙ；ＰＣＢ由器，路由器具有信息路由功能，终端节点不具路由功能，只１引言［３］能与具有路由功能的协调器或路由器父设备发送数据。随着施工场地的增多、施工难度和复杂度的提升，施工协调器和路由

5、器使用外接电源供电，终端节点进入网络后直升降机的使用也越来越普遍，怎样快捷而准确地对施工起吊接进入睡眠状态，功耗很低，可用电池供电并维持很多时间。送料设备进行合理的调度、提高运行效率成为需要解决的迫当某楼层有人需使用升降机时，按下呼叫按扭，把呼叫信息［１］切问题。国内楼层呼叫方面总体经历了两个阶段，第一阶直接或通过路由间接传送至安装了移动节点的升降机上，从段主要以有线方式为主，楼层呼叫器均置于一条信号总线而响应楼层的呼叫要求。系统整体直观图如图１所示。上，此种方式客户反应布线极为麻烦，而且在复杂的建筑环境中，线路一旦出现断线情况，则整个系统通信中断。第

6、二阶段为无线方式，每一楼层装一个无线呼叫器设备（电池供电），如无线发射接收器采用ＰＴ２２６２／２２７２编解码芯片，由３１５ＭＨｚ的发射头发送信号，或采用ＲＦ４０１无线射频芯片等，此种方式的电池耗电较大，需时常更换电池，且在复杂的工业环境中其通信范围有限，各分机到主机为多点到点的关系，由于天气原因或者建筑物遮挡，呼叫器没有中继功能而无法完成通信要求。基于ＺｉｇＢｅｅ的新型无线楼层呼叫系统正是在现有楼层呼叫系统布线困难，环境恶劣通信质量低，功耗较大的情况下提出来的。２系统原理图１楼层呼叫系统整体直观图ＺｉｇＢｅｅ作为一种低功耗，低数据速率（２４ＧＨｚ下最

7、高Ｆｉｇｕｒｅ１Ｔｈｅｏｖｅｒａｌｌｖｉｓｕａｌｄｉａｇｒａｍｏｆｆｌｏｏｒｃａｌｌｓｙｓｔｅｍ为２５０Ｋｂ／Ｓ），低成本的无线技术，采用网络通信模式，具有断线自动重新搜索路由路径，通信可靠，抗干拢能力强的特３硬件设计点，通过路由器可大范围延长通信距离，在复杂的工业环境本系统主要由协调器，终端节点，路由器（包括移动路［２］中更有应用之处。在此楼层呼叫系统中，楼高达数十层，由）三部分组网构成。协凋器应放置在楼层中间位置，作为每层分布一个ＺｉｇＢｅｅ节点，节点类型有三种：协调器，路由网络的中心，路由器之间形成网络，将子节点或本身的呼叫器，终端节点。协调器首

8、先对协议栈和硬件初始化，然后进信息发送至移动路由，由于楼层间复杂恶劣的建筑环境，路行能量扫描，