分布式無線溫度報(bào)警系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
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3 協(xié)調(diào)器硬件設(shè)計(jì)
協(xié)調(diào)器是分布式無線溫度報(bào)警系統(tǒng)的核心，負(fù)責(zé)溫度采集終端的自動組網(wǎng)，接收采集終端的溫度信息并將其上傳給監(jiān)控終端。協(xié)調(diào)器由CC2430、RT9002、LED、電源電路、串口電路等組成。CC2430通過RS-232和監(jiān)控終端進(jìn)行通信，MAX232實(shí)現(xiàn)TTL電平和RS-232電平的轉(zhuǎn)換，然后通過9針串口和監(jiān)控終端進(jìn)行通信，其中MAX232的TXD／RXD端分別接CC2430的P0．3／P0．2端口。狀態(tài)指示燈接CC2430的P2．0口，當(dāng)模塊初始化完成后，狀態(tài)指示燈亮，表明協(xié)調(diào)器工作正常。協(xié)調(diào)器的電源供應(yīng)為市電，不需要更換電池，而且不必?fù)?dān)心協(xié)調(diào)器電源耗盡。市電經(jīng)變壓器轉(zhuǎn)換為6～12V直流電，然后送RT9002芯片轉(zhuǎn)換成3．3V直流電供協(xié)調(diào)器使用。天線設(shè)計(jì)要注意阻抗匹配，CC2430射頻輸入、輸出匹配電路主要用來匹配芯片的輸入輸出阻抗，使其輸入輸出阻抗為50 Ω，同時為芯片內(nèi)部的PA及LNA提供直流偏置。硬件部分原理圖如圖3所示。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/156485.htm
4 監(jiān)控終端硬件設(shè)計(jì)
監(jiān)控終端由8031、7406、PB2130UP002A(壓電式蜂鳴器)、電源電路等組成。8031通過RS-232接收協(xié)調(diào)器上傳的數(shù)據(jù)，MAX232實(shí)現(xiàn)TTL電平和RS-232電平的轉(zhuǎn)換，其中MAX232的TXD／RXD端分別接8031的P3．0／P3．1口。低電平驅(qū)動器7406實(shí)現(xiàn)TTL電平轉(zhuǎn)換，7406的輸入端接803 1的P1．0口，輸出端與PB2130UP002A連接。當(dāng)被監(jiān)測溫度超過設(shè)定門限值時，8031的PL0口輸出高電平“1”，7406的輸出為低電平“0”，使壓電蜂鳴器獲得將近5V的直流電壓，產(chǎn)生蜂鳴音。當(dāng)被監(jiān)測溫度低于設(shè)定門限值時，P1．0口輸出低電平“0”，7406的輸出端升高約+5V，壓電蜂鳴器的兩端直流電壓降至接近于0V，無蜂鳴音。監(jiān)控終端的電源供電應(yīng)為市電，市電經(jīng)變壓器轉(zhuǎn)換為6～12V直流電，然后送78L05穩(wěn)壓集成電路轉(zhuǎn)換成5V直流電供蜂鳴器使用。硬件部分原理圖如圖4所示。
5 系統(tǒng)測試及結(jié)論
根據(jù)上述系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，構(gòu)造了含四個溫度采集終端的分布式無線溫度報(bào)警系統(tǒng)。系統(tǒng)測試是將四個zigBee節(jié)點(diǎn)分布到一個大倉庫的四個角落里，ZigBee節(jié)點(diǎn)與協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)之間的距離在50m左右。測試結(jié)果為：當(dāng)被測溫度在高于閾值上限或低于閾值下限時，蜂鳴器工作，說明溫度此時處于不正常狀態(tài)，需要做出相應(yīng)的處理；當(dāng)溫度在閾值范圍內(nèi)浮動時，蜂鳴器不工作，說明此時溫度處于正常狀態(tài)。
系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)測試結(jié)果表明：本設(shè)計(jì)能實(shí)現(xiàn)溫度信息的采集、無線傳輸，監(jiān)控終端對接收到的溫度信息做出相應(yīng)的處理，達(dá)到了設(shè)計(jì)的目的，有一定的實(shí)用價值。
6 結(jié)束語
ZigBee無線通信技術(shù)解決了分布式有線溫度采集系統(tǒng)布線繁瑣，維護(hù)、升級、擴(kuò)展困難等問題。用DS18B20來測量溫度，解決了傳統(tǒng)溫度采集硬件電路復(fù)雜的問題。ZigBee技術(shù)和DS18B20的結(jié)合簡化了系統(tǒng)設(shè)計(jì)，減少了布線工作量，降低了系統(tǒng)成本，提高了測量精度，增強(qiáng)了抗干擾能力，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，增強(qiáng)了實(shí)用性。
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