协调器的程序设计 - 基于BOA和nRF24L01的智能家居系统

　　4.4 协调器的程序设计

　　协调器主要完成的功能有，将nRF24L01接受到的数据通过串口发送给ARM；将串口接受到的数据通过nRF24L01发送出去。协调器的主函数程序流程如图7所示。

　　在此函数中中断有2个，1个是串口接受中断 ，1个是INT2中断 。串口接受中断函数的主要功能是将串口接受到的控制信息发送给相应的目标板 ；INT2中断函数的功能是将无线模块接受到的信息通过串口 传给ARM。

　　4.5 节点1的程序流程

　　发送机1的功能：完成与协调器之间无线通信；定时采集温度信息；当有火情出现时，蜂鸣器立即报警，并立即向接收机0发送无线数据；当有盗贼闯入的时候，蜂鸣器报警，并立即接收 机０发 送 无 线 数 据；同时接收接收机０发送过来的无线数据，通过解码后去控制LED灯的亮灭。节点1的函数流程图如图8所示。

　　4.6 节点2的程序设计

　　节点2主要完成的功能是完成同协调器的无线通信通过按键来定时；通过WEB前端来定时，显定时器的剩余信息。节点2的程序设计流程如图9所示

　　5 系统测试

　　要对系统的性能和功能有个全面的了解，看起是否满足现实什么的需要，就必须对系统进行。整个系统的测试采用分模块的测试办法进行。

　　5.1 射频发射模块的测试

　　对该模块的测试，首先需要个节点部分的nRF24L01工作在发射状态 ，连续不断的发射数据，然后验证协调器部分的nRF24L01射频模块能否接收到正确的数据 。协调器通过串口与上位机相 连 接 ，通 过 查 看securecrt的 打印信息来验证接收到的数据。经过以上测试可以验证智能家居 的无线部分是否正常工作 。

　　理论上nRF24L01无线模块的传输距离是100ｍ。经测量nRF24L01在无障碍的情况下的传输距离是45m；如果中间有一个障碍物的话，实际的传输距离迅速递减到15m。表1是传输50个字节的数据。

       节点2主要完成的功能是完成同协调器的无线通信通过按键来定时；通过WEB前端来定时定时器的剩余信息。节点2的程序设计流 程如图9所 示

　　以100m2的住宅为例，两点之间最远的地方为14m，因此nrf24l01无线射频模块可以满足智能家居各个节点之间的无线传输需求。

　　5.2 温度检测模块的测试

　　将节点1和市面上常用的温度计放在装有空调的房间中进行测试，通过调节空调的温度来控制室内的温度，然后将检测的温度同温度计上面显示的温度进行比较。通过6次实验，得到6组不同的实验。实验数据表2所示。

　　通过上面数据可以看出系统测量的温度与温度计所测的温度非常接近，最大的温差为0.4°，平局误差约为0.3°例外，将该模块放在冰箱的冷冻室和刚烧开的开水中，分别测 得温度为 —105和98°。因 此 ，可以看出该模块能很好的反映实际 的环境温 度 。

　　5.3 红外报警系统的测试

　　首先将红外报警所在的节点1放在离地面1.5m左右的桌子上面，测试30次，未发生错误报警的情况。实验表明，报警范围在室内是30m左右，在 室外到50ｍ。

　　5.4 火灾报警系统的测试

　　本实验参考，国家标准GB4515《点型感烟火灾探测器技术要求及试验方法》的要求，布置了一个火灾实验室，活在设在实验室的中心地面上，由于 MQ2烟雾传感器在节点2上面，所以将节点２安置在距离活在3m的上空。采用国标 GB4515中的标准试验火SH2－90根棉绳点火进行实验。将棉绳绑在节点1所在的支架上面，点燃后迅速熄灭火焰，使棉绳产生持续的烟雾。表3是6次实验采集的数据。

　　从以上数据可以看出火灾报警系统能够对火灾产生准确的响应。

　　5.5 对电器的控制

　　由于本系统没有连接实际的电器，对点灯的控制本系统才有4个LED灯做替代。对空调的控制，无非就是设定的定时时间、控制温度。因此，本系统有一个思维数码管做一个替代空调。通过实验，可以看到，可以达到通过网页对它们的控制。

　　结论

　　设计了一种基于BOA和nRF24l01的智能家居系统。实现了通过web对家庭环境的监测，闯入的监测 ，对火灾的监测和对家电的远程控制等功能 。本系统能基本满足一般家庭的需要， 具有智能、成本低廉等优点 。此外，本系统经过简单的改进之后可以应用在智能交通监测体统 ，森林防火系统以及智能用电家居系统中。因此本系统具有非常广阔的应用前景 。