基于ZigBee的多点温度采集系统设计与实现.pdf

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1、通信与信息处理《自动化技术与应用》2010年第29卷第2期CommunicationandlnformationPr—o—ce—ss—in基于ZigBee的多点温度采集系统设计与实现雷纯，何d~1]13。苏生辉(广西大学电气工程学院，广西南宁530004)摘要：针对广阔空间环境温度采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采集系统．以CC2430为主控芯片，选用DS18B20作为温度采集节点的传感器，基于ZigBee协议栈构建无线网络实现主从节点之间数据的采集与传输，利用串口通信技术与PC机通信，并编程实现数据处理、存储与显

2、示。关键词：无线传感网络；温度采集；ZigBee中图分类号：TP274．5文献标识码：B文章编号：1003—7241(2010)02—0043—04DesignandRealizationofMulti—NodeTemperatureAcquisitionSystemBasedonZigBeeLEIChun，HEXiao-yang，SUSheng-hui(School0fElec砸calEngineering，GuangxiUniversity，Nanning530004China)Abstract：Amulti—nodetemperaturea

3、cquisitionsystembasedonWirlesssensornetworktechnologyisdevelopedtomeettherequirementsoflowpowerconsumptionandcosts．ByusingCC2430asthemaincontrollingchipandDS18B20asthesensoroftemperatureacquisitionnode，thesystemrealizesdataacquisitionandtransformationbetweenmain—nodeandsub—no

4、debasedonZigBeeprotocol，communicatedwithPCthroughserialportcommunicationtechnology，andcorn—pletesthedataprocessing，storageanddisplay．Keywords：wirlesssensornetwork；temperatureacquisition；ZigBee1引言位PC机采用串口与主节点通信，并建立温度数据库，实随着生产技术的提高，环境温度指标越来越多的影现了数据的统一管理。该系统具有扩展性好、稳定可响到生产效率、能源消耗

5、和生活水平。不管是工业、农靠、维护方便等特点。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。因而，设计可靠且实用的温度采集系统显2系统整体概述得非常重要。在传统的温度采集系统中，节点一般采用有线连接方式，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采集，如果采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、医疗监控各种领域⋯1。本文设计了一种基于ZigBee无线技术的多点温度采集系统，实现了主从节点间数据的无线传输，同时上图

6、l温度采集系统结构图收稿日期：2009-10—16化技术与应用》2010年第29卷第2期通信与1言息处理CommunicationandInformationProcessing本文设计的温度采集系统结构如图1所示。系统采3．2从节点硬件设计用ZigBee星型网络拓扑结构，建立了一个主节点，四个从节点主要负责温度采集和数据无线传输，可作为从节点的无线传感网络，实现数据的无线传输。各个从简化功能设备(ReducedFunctionDevice，RFD)，以降低节点连接数字温度传感器DS18B20定时采集环境温度，功耗和成本。芯片采用CC2430一F

7、32(32kBFlash)，其硬并通过无线传感网络将数据依次向主节点发送，主节点件电路和主节点大致相同，只是去掉了串口通信电路，收到数据后通过串口传给上位PC机，上位机将采集的同时在从节点芯片的I／0口上接人多个温度传感器数据存人数据库，对数据进行分析处理，并在监控界面DS18B20以实现多点温度数据的采集。显示温度实时变化曲线。’DS18B20是“单总线”数字温度传感器，其测量温度范围为-55℃～+l25℃，支持3～5．5V电压供电，主3系统硬件设计要由四部分组成：64位光刻ROM、温度传感器、非易3．1主节点硬件设计失性温度报警触发器和配置寄

8、存器。ROM中的64位选择CC2430作为主节点的处理器，该芯片是全球序列号出厂前已光刻固化，每个传感器的序列号都是唯首款支持ZigBe