内容发布更新时间 : 2024/5/5 4:33:28星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

摘要:针对广阔空间环境温度釆集系统对功耗及成本的要求，设计了基于无线传 感网络技术的多点温度釆集系统.以CC2430为主控芯片,选用DS18B20作为温 度釆集节点的传感器,基于ZigBee协议栈构建无线网络实现主从节点之间数据 的釆集与传输,利用串口通信技术与PC机通信,并编程实现数据处理、存储与敁

1引言

随着生产技术的提高，环境温度指标越来越多的影响到生产效率、能源消耗 和生活水平。不管是工业、农业、军事及气象领域，还是日常生活环境，都需要 对温度进行监测。W而,设计可靠且实用的温度釆集系统显得非常重要。

在传统的温度釆集系统中，节点一般釆用有线连接方式，布线繁琐，扩展 性和可移植性较差。尤其对于广阔空间环境中的温度釆集,如果釆用有线方式其 成本和功耗都比较高。而ZigBee作为一种新兴的短距离、低功耗、低成本的无 线通信技术，能广泛应用于工业控制、消费电子、家庭自动化、医疗监控各种领

本文设计了一种基于ZigBee无线技术的多点温度釆集系统，实现了主从 节点间数据的无线传输，NJ时上位PC机釆用串口与主节点通信,并建立温度数 据库，实现了数据的统一管理。该系统具有扩展性好、稳定可靠、维护方便等特

2系统整体概述

本文设计的温度釆集系统结构如图1所示。系统釆用ZigBee星型网络拓扑 结构，建立了一个主节点，四个从节点的无线传感网络,实现数据的无线传输。各 个从节点连接数字温度传感器DS18B20定时釆集环境温度,并通过无线传感网

络将数据依次M主节点发送，主节点收到数据后通过串口传给上位PC机，上位 机将釆集的数据存入数据库，对数据进行分析处理，并在监控界面显示温度实 时变化曲线。

主节点

上位PC机

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从节点1从节点2 从节点3 从节点4

图1温度釆集系统结构图

3系统硬件设计

3. 1主节点硬件设计

选择CC2430作为主节点的处理器，该芯片是全球宵款支持ZigBee协议的

片上系统(SOC)解决方案,集成了一个8051MCU内核以及符合IEEE802. 15.4规

范的2. 4GHz的无线收发器。芯片内部有8kb的RAM,可选32/64/128kB的Flash 存储单元,包含模拟数字转换器、定时器、看门狗定时器、AES128协处理器等， 同时提供了 2个UART接口以及21个可编程I/O引脚。该芯片具有高度集成性 和丰富的硬件资源，使得外围电路的设计变得十分简单。

主节点是整个网络的协调器，作为全功能设备(FullFunction Device, FFD), 负责网络组建和维护、温度釆集数据无线接收、与上位PC机串U通信。W此釆 用CC2430-F128(128kB Flash)芯片，并在CC2430典型应用电路的基础上扩展串 行通信接口，选)I]MAX3232芯片实现TTL与RS232电平转换。ZigBee主节点的 硬件电路如图2所示。