基于zigbee的无线压力试验机测控系统

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1、万方数据第31卷第5期V01．31No．5丽水学院学报JOURNALOFLISHUlUNIVERSn’Y2009年10月0ct．2009基于ZigBee的无线压力试验机测控系统叶敏，姚明海(浙江工业大学信息工程学院，浙江杭州310014)摘要：在研究Zigbee协议标准的基础上，对无线测控系统进行了分析，提出了基于Zigbee技术与总线技术结合的无线远程测量控制系统架构。设计了单元测控系统的软硬件，实现了信号的获取与无线传输。系统可完成对现场设备的实时数据采集、远程无线数据传输与监控等功能，同时为解决分散

2、点测控与移动点测控布线困难开辟了可行的途径。关键词：测控系统；ZigBee；CC2430doi：10．3969／j．issn．1008—6749．2009．05．012中图分类号：TP202文献标志码：A文章编号：1008-6749(2009)05-0044-04WirelessStressTestSystemBaseonZigbeeProtoclYeMin，YaoMinghai(CollegeofInformationEngineering，ZhejiangUniversityofTechnology，

3、HangzhouZhejiang310014，China)Abstract：ThispaperdiscussedthestandardZigbeeprotocol，analyzedtheframeworkofmeasurementandcontrolsystemandproposedtheframeworkofremotewirelessmeasurementandcontrolsystem．The．authordesignedthehardwareandsoftwareofthemeasurementa

4、ndcontrolmodetoimplementthesignalacquisitionandwirelesstransmission．ThesystemCanachievereal-timeon-siteequipment，dataacquisition，long-rangewirelessdatatransmissionandcontrolfunctions，atthesametimesolvethecablingissueforthedistributedormobilemeasurementand

5、controlnode．Keywords：measurementandcontrolsystem；Zigbee；CC2430ZigBee技术是近期发展起来的一种近距离、低复杂度、低功耗、低数据速率、低成本的双向无线通信技术，它是一种介于无线标记技术和蓝牙之间的技术方案，主要用于近距离无线连拼“。IEEE无线个人区域网(PAN)工作组的IEEE80Z15．4技术标准是ZigBee技术的基础。IEEE80．15A工作组主要负责制定物理层(PHY)、媒体访问控制层(MAC)和链路层的标准，而ZigBee联盟负责

6、其网络层、应用层和高层应用规范(PAl)的制定％ZigBee网络具有低功耗性，两节AA电池可工作12至24个月，这是ZigBee最具有优势的地方；收稿日期：2009--04-08作者简介：叶敏(1984一)，男，浙江杭州人，硕士生。低成本，每个节点直接通讯的距离较远，可达lOOm以上，若采用多跳网络通讯距离将更远；ZigBee网络具有高度扩展性，每个网络可以多达255个网络节点，其中一个是主设备，其它的是从设备，若是通过网络协调器，则整个网络可以达到65000多个ZigBee网络节点；低速率，最大速率25

7、0kbps；高可靠性，提供了数据完整性检查及鉴权功能，加密算法采用AES一128，具体应用可以灵活确定采用何种安全机制。1系统硬件设计1．1系统结构万方数据第5期叶敏，姚明海：基于ZigBee的无线压力试验机测控系统45整个系统由实验室主节点和连接在多个压力测试仪上的子节点2部分组成(如图1所示)，主节点和各子节点在‘IEEE802．15．4协议的基础上共同构成一套结构简单、稳定和运行可靠的星型网络。其中各子节点负责控制压力测试仪、采集测量参数并将采集到的信号分时发送给主节点；主节点负责协调各子节点同步工

8、作，同时将接收到的信号传输到PC上进行处理、显示。图1智能压力试验机测控系统网络结构1．2硬件设计硬件节点主要由是以C51RF-3一CC2430一BK无线模块为核心，配以相应的开发电路作为单节点终端。其中，使用的新一代射频SOC芯片CC2430具有8位MCU8051内核，并具备128KB闪存和8KBRAM，包含模数转换器(ADC)、1个16位计时器和2个8位计时器、AES一128协同处理器、看门狗定时器、32kHz晶振的休眠模