基于zigBee無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的溫度采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)

摘要：針對(duì)傳統(tǒng)分布式溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的布線問(wèn)題，提出了利用ZigBee無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實(shí)現(xiàn)分布式溫度檢測(cè)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方案。該方案通過(guò)基于ZigBee技術(shù)的無(wú)線收發(fā)微處理器CC2430以及協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)、傳感器節(jié)點(diǎn)的硬件設(shè)計(jì)和軟件的設(shè)計(jì)流程，成功組建了一個(gè)大范圍的立體zigBee無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)得到了各傳感器節(jié)點(diǎn)的溫度監(jiān)測(cè)，從而使檢測(cè)過(guò)程十分簡(jiǎn)單有效。
關(guān)鍵字：ZigBee無(wú)線網(wǎng)絡(luò)；CC2430；ZigBee協(xié)調(diào)器；傳感器節(jié)點(diǎn)

0 引言
在糧庫(kù)溫控系統(tǒng)、冷庫(kù)溫控系統(tǒng)、智能化建筑控制系統(tǒng)、中央空調(diào)系統(tǒng)等眾多應(yīng)用系統(tǒng)中，都需要多點(diǎn)分布式溫度測(cè)量系統(tǒng)。傳統(tǒng)的多點(diǎn)分布式溫度測(cè)量系統(tǒng)多采用有線傳輸方式，需要在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行大量布線，這給系統(tǒng)的布設(shè)、維護(hù)和更新升級(jí)帶來(lái)諸多不便。本文設(shè)計(jì)的倉(cāng)庫(kù)溫度監(jiān)控系統(tǒng)采用ZigBee技術(shù)的無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)來(lái)對(duì)倉(cāng)庫(kù)各點(diǎn)溫度進(jìn)行連續(xù)24 h的監(jiān)控，從而使管理者可以在控制室隨時(shí)了解倉(cāng)庫(kù)現(xiàn)場(chǎng)的溫度信息。

1 ZigBee無(wú)線網(wǎng)絡(luò)
ZigBee是一種新興的短距離、低速率無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，它是一種介于無(wú)線標(biāo)記和藍(lán)牙之間的無(wú)線技術(shù)方案。ZigBee的基礎(chǔ)是IEEE 802． 15．4，它規(guī)定了ZigBee的物理層和媒體接人控制層。ZigBee的工作頻段分別為868 MHz、915 MHz、2．4GHz三個(gè)頻段，其中頻段868 MHz定義了1個(gè)頻道：頻段915 MHz定義了 10個(gè)頻道；頻段2．4 GHz定義了16個(gè)頻道。ZigBee技術(shù)采用CSMA-CA的信道接入方式，可有效避免通信的沖突。ZigBee網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議由ZigBee聯(lián)盟制定，其設(shè)備可以構(gòu)造成星型網(wǎng)絡(luò)或點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)，連接地址分為16位短地址和64位長(zhǎng)地址。因而具有較大網(wǎng)絡(luò)容量。它的應(yīng)用層可根據(jù)用戶的需要進(jìn)行開(kāi)發(fā)利用。其ZigBee協(xié)議棧結(jié)構(gòu)如圖l所示。

ZigBee技術(shù)具備強(qiáng)大的設(shè)備聯(lián)網(wǎng)功能，它支持星型結(jié)構(gòu)、網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)和樹(shù)形結(jié)構(gòu)等三種主要的自組織無(wú)線網(wǎng)絡(luò)類(lèi)型。特別是網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，它具有很強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)健壯性和系統(tǒng)可靠性。本設(shè)計(jì)就是采用樹(shù)形結(jié)構(gòu)來(lái)擴(kuò)大通信區(qū)域。