基于ZigBee的溫度監(jiān)控系統(tǒng)
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2 系統(tǒng)硬件設計
CC2530測溫終端由RemoDAQ-8000溫控實驗平臺、CC2530終端節(jié)點、ZigBee無線通信、微處理器模塊等組成，可用于對待測點的溫度進行采集，并通過無線方式將溫度數(shù)據(jù)發(fā)送給協(xié)調器節(jié)點。CC2530協(xié)調器節(jié)點由微處理器和無線通信模塊組成，它的作用是通過RS232將接收到的數(shù)據(jù)傳送給PC機進行處理和顯示。RemoDAQ-8000溫控實驗平臺由R-8520、R-8036、R-8065、pt-100和電源模塊等五部分組成。其中，R-8520的作用是實現(xiàn)RS232電平和RS485電平的相互轉換；R-8036的作用是將采集到的溫度模擬量轉化為數(shù)字量；R-8065的作用是實現(xiàn)pt-100與電熱杯的加熱與停止；pt-100相當于溫度傳感器，其測溫范圍為-500～1 200℃，溫度越高，電阻越大。上述模塊結構圖如圖2所示。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/153719.htm
2．1 數(shù)據(jù)采集模塊
數(shù)據(jù)采集采用pt-100鉑電阻溫度傳感器，該傳感器阻值隨溫度的升高而上升。當外界溫度為0℃時，其阻值為100 Ω；當溫度為100℃時，其阻值為138．5 Ω。測溫范圍為-500～1 200℃。
溫控箱通過三線制與pt-100相連接，溫控箱內集成有A／D轉換模塊，可提供9～12位的轉換精度，可直接將外接溫度信號轉換為數(shù)字量溫度信號，并具有操作簡單、精度高、響應時間短等特點，十分適合于溫度檢測。
2．2 ZigBee無線通信模塊
該模塊采用TI公司的CC2530，基于IEEE802．15．4標準的低功耗個域網協(xié)議，工作于全球免執(zhí)照申請的2．4 GHz頻段，數(shù)據(jù)傳輸速率為250 kHz。此模塊同時提供有串行外設接口(SPI)，可以使MCU與外圍設備以串行方式進行通信，以交換信息。SPI接口不需要進行尋址操作，且為全雙工通信，因而簡單高效。SPI接口包含以下4種信號線：
MOSI——主器件數(shù)據(jù)輸出，從器件數(shù)據(jù)輸入；
MISO——主器件數(shù)據(jù)輸入，從器件數(shù)據(jù)輸出；
SCLK——時鐘信號；
／SS——從器件使能信號，由主器件控制。
2．3 微處理器模塊
該模塊采用51系列80C52單片機。采用Intel公司的CHMOS工藝技術制造的高性能8位單片機，具有低功耗的特點，屬于80C51增強型單片機版本，同時集成了時鐘輸出和向上或向下計數(shù)器等更多功能，十分適合于自動控制領域。80C52內置8位中央處理單元、256字節(jié)內部數(shù)據(jù)存儲器RAM、8 KB片內存儲器ROM、32個雙向輸入輸出I／O口、3個16位定時／計數(shù)器和5個兩級中斷結構，帶有一個全雙工串行通信口以及片內時鐘振蕩電路。
80C51單片機芯片與RS232串口通信選用工作電壓為3．3 V的MAX232電平轉換芯片。由于終端節(jié)點分散，需采用電池供電，并且需低功耗，因此，本文使用5 V電池供電，并通過LMS117穩(wěn)壓芯片將5 V轉換為3．3 V，從而使終端節(jié)點具有更好的靈活性和可移動性。
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