嵌入式温湿度采集系统设计课程设计

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1、摘要温湿度数据的采集、传输以及处理，在日常生活中有着广泛的应用，比如智能家居系统，智能交通等，在以后物联网中会更加广泛的应用。此次设计是一种基于CC2530和数字温湿度传感器的温湿度采集系统。该系统采用Zigbee无线通信技术结合传感器，通过运用Zigbee协议架构组建无线传感网络,实现主从节点的数据采集和传输,一点对多点，。并详细阐述了基于Zigbee协议栈的中心节点和终端节点的协议传输，主要是从Zigbee协议栈网络层里AODV路由协议着手，阐述在网络层如何通过AODV路由协议进行节点间的连 接以及数据的收发。 关

2、键字：温湿度数据采集  CC2530  Zigbee协议栈  无线传感网络I目录前言1一、基本原理21.1无线传感器的基本结构和工作原理21.2温湿度数据的采集31.3硬件方面31.3.1芯片SHT10介绍31.3.2CC2530介绍41.4嵌入式网关71.5zigbee协议简介8二、系统设计102.1程序流程图…………………………………………………………………………………………….102.2具体步骤………………………………………………………………………………………….10三、详细设计113.1总体软件结构图113.2

3、硬件模块设计……………………………………………………………………………………………14四、总结………………………………………………………………………………………………………….17五、参考文献18六、致谢19七、附录……………………………………………………………………………………………………….…2020前言伴随着时代的进步，人们充分认识到了科技的力量。无线传感网络，它是由大量节点组成的，是面向任务的分布式网络，综合了传感器、嵌入式计算、现代网络及无线通信、分布式信息处理等多领域的技术，通过各类微型无线传感器对目标信息

4、进行实时监测，实时采集，并且由嵌入式微处理器对所采集到的信息进行处理，并通过无线通信网络将处理后的信息传送至远程用户端，然后通过相应的规则进行各种应用分析。 无线网络传感器是一种将传感器、控制器、计算能力、通信能力完美的结合于一身的嵌入式设备。它们跟外界的物理环境交互，实时的采集信息，并且将收集到的信息通过无线传感器网络传送给远程用户。无线网络传感器一般是由一个低功耗的微控制器(MCU)和若干个存储器、无线电/光通信装置、传感器等组件所集成的，通过传感器、动臂机构、以及通信装置和它们所处的外界物理环境进行交互。一般说来

5、，独立的传感器功能是非常有限的，但是如果将他们大量地分布到所需要检测的物理环境中，并组成一个无线传感网络，加上性能良好的软件系统平台，就能够完成强大的状态监测、实时跟踪、环境监测等功能。随着微机系统和高集成低功耗数字设备的发展，小体积、低成本、低功耗的传感器节点将得以实现。20一、基本原理湿度采集温度采集本实验将使用CC2530读取温湿度传感器SHT10的温度和湿度数据，并通过CC2530内部的ADC得到光照传感器的数据。最后将采样到的数据转换然后在LCD上显示。其中对温湿度的读取是利用CC2530的I/O（P1.0和

6、P1.1）模拟一个类IIC的过程。对光照的采集使用内部的AIN0通道。A/D转换LED显示图1CC2530工作原理本次设计的选用了传感器SHT10完成对室内温度和湿度的实时采集，通过芯片CC2530将采集的信息进行转换，将模拟信号转换为数字信号，然后在显示器上显示。1.1无线传感器的基本结构和工作原理一个典型的无线传感器网络节点包括数据采集模块、数据采集模块、数据处理模块、数据收发模块和电源模块，其节点结构框图如图所示。采集单元处理单元通信单元无线收发模块处理器传感器模数转换存储器电源单元图2无线传感器节点模型20无线

7、传感网络的建立是基于传感器加无线传输模块的，传感器采集的数据，简单处理后经过无线传输模块传到服务器或应用终端。目标、观测节点传感节点和感知视场是无线传感器网络所包括的4个基本实体对象。另外，要完成对整个系统的应用刻画，还需要对远程任务管理单元、外部网络和用户进行定义。大量传感节点随机部署，单个节点经过初始的通信和协商，通过自组织方式自行配置，形成一个传输信息的单跳链接或一系列的无线网络节点组成的网络，协同形成对目标的感知视场。传感节点检测的目标信号经过传感器本地简单处理后通过单播或广播以多跳的方式通过邻近传感节点传输到

8、观测节点。用户和远程任务管理单元则能够通过卫星通信网络或Internet等外部网络，与观测节点进行数据信息的交互。1.2温湿度数据的采集湿度测量传感器常见的几个测量方法：动态法（双压法、双温法、分流法），静态法（饱和盐法、硫酸法），露点法，干湿球法和形形色色的电子式传感器法。双压法、双温法是基于热力学P、V、T平衡原理，平衡时间较