基于ZigBee的高壓開關柜無線溫濕度監(jiān)測系統(tǒng)

　　系統(tǒng)的溫濕度檢測采用瑞士SENSIRION公司推出的基于CMOSens技術的新型數(shù)字式溫濕度傳感器SHT71。它是一款將溫濕度傳感器、信號放大調整器、模／數(shù)轉換器和總線接口全部集成在一個芯片上的單片全校準數(shù)字輸出傳感器，可以提供-40～120范圍內分辨率為14 b的溫度測量以及0～100％范圍內分辨率為12 b的濕度測量。SHT71采用串行接口與微處理器相連，它的串行時鐘輸入線SCK和串行數(shù)據(jù)線DATA直接與微處理器CC2430的通用／輸出口線相連，電路原理圖如圖1所示。串行時鐘輸入線SCK與微處理器保持通信同步，串行數(shù)據(jù)線DATA收發(fā)通信協(xié)議命令和數(shù)據(jù)。其控制流程如下：微處理器用1組“啟動傳輸”時序表示數(shù)據(jù)傳輸?shù)某跏蓟又l(fā)送1組測量命令后，釋放DATA數(shù)據(jù)線，等待SHT71下拉DATA數(shù)據(jù)線至低電平，表示測量結束，微處理器讀出測量值后，可根據(jù)式(1)、式(2)計算出相對濕度和溫度值：

　　式(1)是相對濕度的計算公式，是微處理器讀到的濕度值，參數(shù)的值如表1所示。

　　式(2)是溫度的計算公式，是微處理器讀到的溫度值，參數(shù)的值如表2所示。

　　2.2 軟件設計

　　軟件設計基于T1公司推出的ZigBee協(xié)議棧的最新版本Z-Stack 1.4.2。ZigBee網(wǎng)絡設備根據(jù)功能的不同可以分為協(xié)調器、路由器和終端節(jié)點。終端節(jié)點申請加入網(wǎng)絡，成為協(xié)調器或者路由器的子節(jié)點后，可以主動向網(wǎng)絡中的任何節(jié)點發(fā)送數(shù)據(jù)報，也可以詢問它的父節(jié)點是否有發(fā)送給它的數(shù)據(jù)報并接收。路由器包含終端節(jié)點的所有功能，此外還可以作為父節(jié)點允許其他節(jié)點加入網(wǎng)絡，給網(wǎng)絡中的其他節(jié)點路由轉發(fā)數(shù)據(jù)報，對邏輯網(wǎng)絡地址進行分配，維護鄰居設備表等。協(xié)調器除了包含路由器的所有功能外，還包括創(chuàng)建一個新網(wǎng)絡的功能。新建網(wǎng)絡的流程如圖2所示。