基于zigbee 的粮仓无线测温系统的设计

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1、基于ZigBee的粮仓无线测温系统的设计金晓龙（广东女子职业技术学院应用设计系,广东广州511450）摘要：采用ZigBee技术，提出一种结合ATmega128L单片机、CC2420射频芯片和VB.NET技术实现粮仓无线测温系统的硬件体系和软件实现方法。该系统能实时检测粮仓温度、无线传输数据、动态显示及报警，能实现各种粮仓管理功能，与传统的有线粮仓测控系统相比，具有性能稳定，易于布设、维护、扩展等优点。关键词：ZigBee；三层结构；CC2420芯片；VB.NET中图分类号：TP273DesignofWirelessM

2、easureandControlSysteminGrainStorageBasedonZigBeeJinXiaolong（GuangdongWomen’sPolytechnicCollege,ApplicationandDesignDepartment,Guangzhou511450,China）Abstract：BasedonZigBee,anewdesignofwirelesstemperaturemeasureandcontrolsystemcombinedwithATmega128L,CC2420,VB.NET

3、technologyisputforward.Thehardwarearchitectureandsoftwarerealizationofthesystemarepresented.Thesystemcanmeasuregranarytemperatureonrealtime,transmitdatabywirelesscommunication,dynamicdisplayandalarm,completevariousfunctionsofgranarymanagement.Comparedwithtraditi

4、onalwiregraininspectionsystem,thissystemisofstableperformance,iseasytolayout,maintenance,expansionandsoon.Keywords：ZigBee；three-tierstructure；CC2420chip；VB.NET0引言粮仓测温系统采用电子、计算机、网络技术来实现对粮库温度的实时检测，防止由于温度超标引起粮食发热、霉变，若出现超标，则及时报警、定位超标位置、开启通风设备降温。粮仓测温系统还可以实现粮库管理功能，合理调

5、整粮食的收购、储藏、调运等各项指标，提高粮库的经济效益。目前粮仓测温系统多采用有线通信和外部电源供电的结构，系统存在着布设困难、故障率高、难以维护等缺陷，经常会发生由缆线引入雷击、粮食倒仓时机械损坏线路、鼠害损坏线路、熏蒸损坏连接节点等事件。采用无线通信技术和电池供电可以解决上述问题，通过无线方式可以免去数据线、电源线的布置，使系统具有更好稳定性、灵活性，易于维护及扩展。1系统整体结构1#仓温度检测粮仓内部路由节点温度传感器第三层网络远程计算机第一层机房上位机打印机通信机仓外温度感器粮仓整体外通风控制测温分机1#第二层

6、测温分机N#测温下位机1#图1系统结构框图测温下位机N#协调节点终端节点采用三层结构，如图1。第一层是上位机，通过通信机与各粮仓分机无线通信，寻呼各分机，接收并处理来自各分机的数据，若数据不满足协议要求，丢弃并重新接收，动态显示处理后的实时数据，若某位置温度超标则及时报警、突显超标位置，另外，上位机还可以实现粮仓的各种管理功能，打印、备份数据或利用网络传到远程计算机。第二层是分机，每个粮仓设置一台分机，每台分机通过无线通信与仓内的若干下位机相连，各下位机将采集的仓内、仓外数据发送给分机，分机对数据做初步处理，若出现超标

7、，开启通风设备降温，最后，将处理完数据打包发送给上位机。第三层是下位机，一个仓内可以有若干个下位机，下位机负责采集温度数据并打包无线上传给分机，每个下位机通过电缆连接若干测温传感器，其测温传感器埋于粮食中、置于仓内或仓外，用来检测粮食内部温度、仓内及仓外环境温度。上位机程序采用VB.NET编写，负责整个系统环境设置、接收并检验来自主机的数据、完成数据与温度转换、实现动态显示及报警，以及完成存储、打印、粮仓各种管理功能。上位机与通信机之间采用RS232方式通信，通信机与各主机、各主机与对应仓内下位机之间采用无线通信方式进

8、行数据的交换。主机、下位机采用ATmega128L芯片，无线通信采用CC2420芯片，下位机使用SHT11型温度传感器。2无线通信及数据采集功能设计ZigBee是一种近距离、低功耗、低成本、低传输速率的无线收发技术，数据链路层和物理层协议符合IEEE802.15.4技术标准，它广泛运用于工业控制、消费性电子设备、家居智能化控制和医