引言
早期門鈴的作用只是單純地提醒主人有客來訪，而且它的功能是通過有線方式來實現(xiàn)，這樣的設(shè)計在現(xiàn)實生活中的局限性早已暴露出來。隨著科技的發(fā)展，門鈴的類型與功能更是多種多樣，但基于ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)拈T鈴目前市場上卻并未出現(xiàn)。
本項目通過ZigBee傳輸實現(xiàn)無線控制門鈴的功能。在功能設(shè)計上產(chǎn)品相對于普通有線門鈴更人性化，增添了門外LCD顯示文字提醒，有效簡單地避免主人因有事遲來開門迎接而產(chǎn)生不必要的尷尬。此外，考慮到老年人存行動上不便，有時需要家人的幫助，而對于這種現(xiàn)象，市面上卻沒有比較合適解決此類問題的產(chǎn)品，功能較全的產(chǎn)品價格又比較貴，而且一些功能在家里的應(yīng)用可有可無。針對此類問題，作者設(shè)計了老人求助功能，求助鈴聲由連接其終端的揚聲器發(fā)出，不僅如此還可以遠(yuǎn)程控制警示燈閃亮。當(dāng)家人聽到警鈴或看到警示燈便知老人需要幫忙，可以第一時間前往救助。
1 方案詳細(xì)設(shè)計
方案詳細(xì)設(shè)計圖如圖1所示。本項目是通過ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)來實現(xiàn)的，除了有普通無線門鈴控制功能之外，在室內(nèi)可移動門鈴終端還可以通過按鍵控制與室內(nèi)中控端相連的門外LCD液品顯示。當(dāng)客人拜訪來按門鈴時，主人剛好在家但有事不便，這時，主人就可以通過門鈴終端上的按鍵控制門外液晶器顯示"請稍候"字樣；若家中有行動不便的老人，當(dāng)他自己需要別人幫助時，可以通過手持終端上的按鍵讓警示鈴工作，同時室內(nèi)中控端上的警示燈LED會同時閃亮。當(dāng)家人看到燈閃或聽到聲音就明白老人需要幫助，會立刻過去。這樣家人也不用時刻看住老人，可以有效地利用時間做其他的事情。
圖1 方案詳細(xì)設(shè)計圖
2 硬件設(shè)計
根據(jù)以上方案設(shè)計，本系統(tǒng)可分為3個模塊。
（1）中控端
本系統(tǒng)的中控模塊包括NXP公司的LPC1769開發(fā)板，CC2430芯片ZigBec-RS232接口設(shè)備一個，用來提示的LED警示燈、帶ST7565p芯片的LCD液晶顯示器和門鈴按鍵各一個，以及若干杜邦線。LPC1769本身就有UART口，可通過TTL轉(zhuǎn)串口與ZigBee連接。LED警示燈、LCD液品顯示器和門外按鍵設(shè)計也可從開發(fā)板豐富的外設(shè)引腳得以實現(xiàn)。
（2）室內(nèi)門鈴終端
LPC1769開發(fā)板一塊，CC2430芯片ZigBee-RS232接口設(shè)備一個、喇叭一個、按鍵一個，若干杜邦線。同理，LPC1769可與ZigBee連接，喇叭與控制門外LCD的按鍵設(shè)計可從開發(fā)板的外設(shè)引腳得到實現(xiàn)。
（3）室內(nèi)老人求助終端
本模塊需要EasyARM1138開發(fā)板一塊，其本身就可通過UART口與ZigBee相連。另外，EasyARM1138開發(fā)板本身帶有蜂鳴器，警鈴聲只需在軟件層次實現(xiàn)即可。另外，開發(fā)板本身就有按鍵，這樣通過ZigBee控制中控端上的警鈴也是可實現(xiàn)的。
系統(tǒng)硬件框架設(shè)計圖如圖2所示。
圖2 系統(tǒng)硬件框架設(shè)計圖
3 軟件設(shè)計
由上面可知本系統(tǒng)按功能分為3大模塊。
（1）中控端
在軟件部分，定義了UART0_Getchar（）這個函數(shù)，負(fù)責(zé)接收字符，ZigBee將接收到的字符傳給此函數(shù)。本項目又定義了一個字符變量m,將UART0_Getchar（）的值賦給變量m,通過if（（m=UART0_Getchar（））='s'）語句來判斷是否有人來按門鈴。其中，值's'是作者自行設(shè)置的值，只有當(dāng)m='s'時才能讓室內(nèi)門鈴終端上的喇叭輸出鈴聲。
同時，中控端還定義UARTGetchar（）函數(shù)，負(fù)責(zé)接收老人終端發(fā)送過來的字符，本項目也定義一個變量1,與上面介紹的類似。最后通過if（（1=UARTGelchar（））='c'）這條語句來判斷老人是否發(fā)送了請求。同樣，值'c'也是作者自行設(shè)置的。只有當(dāng)條件滿足后，才會執(zhí)行函數(shù)led invert（）從而控制中控端上LED警示燈閃爍。
而對于室外的門鈴按鍵，通過有線方式將按鍵延伸至門外。在LPC1769開發(fā)板上，本項目需要將上面的P0.0口改為GPIO口：
LPC_PINCON->PINSEL0&=0xFFFFFFFC //把P0.0口改為GPIO口
通過LPC_GPIO0->FIODIR&=0xFFFFFFFE這條語句設(shè)置LPC GPIO0為輸出，然后定義state變量用來讀取P0.0引腳狀態(tài)：state=LPC_GPIO0->FIOPIN.接著通過if（state&0x01）來判斷按鍵是否被按下。若為真，則可通過中控端定義好的發(fā)送函數(shù)傳給ZigBee,由ZigBee發(fā)送出去即可。
（2）室內(nèi)門鈴終端
該模塊的軟件設(shè)計想也同上面的類似。也在LPC1769開發(fā)板上通過控制引腳狀態(tài)來判斷主人是否按下LCD控制按鈕。同樣定義了UARTGetchar（）和UARTGetsend（）函數(shù)用來接收和發(fā)送字符。
（3）室內(nèi)老人求助終端
由于EasyARM1138開發(fā)板本身就設(shè)計了3個按鍵供用戶需要，任選一個按鍵，定義key_get（）這個函數(shù)，用來判斷按鍵是否被按下，若按下了，則通過uart_puts（）函數(shù)把設(shè)定好的字符'c'通過UART口傳給ZigBee發(fā)送出去。與此同時，執(zhí)行BuzzerSound（）這個求助警鈴函數(shù)，通過定時器來控制聲音。
結(jié)語
老人求助終端不僅儀適用于家里的老人，對于行動不便的殘疾人士甚至小孩也可使用該功能，價格相對便宜，有較廣闊的市場應(yīng)用前景；在ZigBee傳輸上面，已實現(xiàn)通過一對ZigBee進行信息傳輸，今后的研究中將進一步通過組網(wǎng)的形式將多個模塊聯(lián)合起來，以豐富其他功能，最終在生活中給人們帶來更多便捷。