1、 信息工程学院物联网工程系信息工程学院物联网工程系 项目名称：项目名称： 基于基于 ZigBeeZigBee 的温度的温度 监控系统设计与实现监控系统设计与实现 学生姓名：学生姓名： 学学 号：号： 班班 级：级： 指导教师：指导教师： 2012017 7 年年 1212 月月 2020 日日 Zigbee 应用课程设计 Zigbee 应用课程设计 目 录 摘 要 I 关键词 I 1 绪论 . 1 2 温度控制系统总体设计与实现. 1 2.1 系统整体结构 . 1 2.2 系统实现功能 . 1 2.3 方案具体流程 . 1 3 温度检测系统工作原理 . 4 3.1 Zigbee 技术简介 .
2、4 3.2 Zigbee 协议栈结构 . 4 3.3 Zstack 协议栈结构 5 3.4 串口工作原理 . 6 3.5 单播广播原理 . 6 3.6 无线温度数据采集原理 . 6 3.7 OSAL 工作原理 . 7 4 系统硬件设计 . 7 4.1 Zigbee 硬件设计 . 7 4.2 协调器节点设计 8 4.3 终端节点设计 . 9 4.3.1 温度传感器 . 9 4.3.2 电机 9 4.4 电源电路设计 . 9 4.5 A/D 转换电路设计.10 4.6 RS232 串口电路设计 .10 5 系统软件设计 11 5.1 协调器相关程序分析 11 5.2 终端相关程序分析 .12 5.
3、2.1 温度传感器相关程序分析 .12 5.2.2 电机相关程序分析 12 6 系统实现 .12 7 总结 13 参考文献.13 Zigbee 应用课程设计 I 摘摘 要要 本方案基于 ZigBee 技术设计了监测环境温度的无线传感网系统。采用集成了无线射频 芯片 CC2530 以及高集成度的数字温度传感器构建节点硬件， 并实现了节点软件。 该系统由 三部分组成：温度传感器，风扇，协调器。温度传感器监测环境温度，若温度过高，启动风 扇。测试结果表明，本系统具有低功耗、低成本、易于维护扩展等优点。该系统可以应用到 智能家居领域从而节省人力和能源，具有非常广阔的应用前景和研究价值。 关键词关键词：
4、无线传感网；ZigBee；CC2530；温 度采 集 Zigbee 应用课程设计 1 绪论绪论 在生产和科学研究过程中的很多场合对环境的温湿度有较高的要求。 为了更方便快捷的 监控环境温湿度，针对有线温湿度监测系统布线复杂、成本偏高以及后期维护不便的问题， 结合无线传感器网络技术，设计和实现了一种基于 ZigBee 技术的温度监测系统。 ZigBee 作为一种新兴的近距离、低复杂度、低功耗、低数据速率、低成本的无线网络 技术，主要用于近距离无线连接。在温度传感器的配合下，采用 ZigBee 协议建立了点对点 通信组网，能够高效地完成对环境温度的无线检测，实现了无线网络的功耗管理方法、无线 网络
5、的配置，利用温度传感器检测环境温度、从节点温度数据的发送、主节点对温度数据的 接收、上传给 PC 机显示、通过温度变化控制风扇等内容。 该系统可以应用到智能家居领域从而节省人力和能源， 具有非常广阔的应用前景和研究 价值。近年来随着无线通信、计算机传感技术的飞速发展和融合，无线传感网技术（WSN） 应运而生，而 Zigbee 以其低成本、低数据速率、超低功耗的特点满足了当前无线传感网络 技术的应用与普及。 2 温度控制系统总体设计与实现温度控制系统总体设计与实现 2.1 系统整体结构系统整体结构 利用 Z-Stack 协议栈构建一个具有实际意义的无线传感器网络。 系统由协调器节点和两 个终端节
6、点组成。协调器的硬件系统中包括 CC2530 通信模块、串口转 USB 模块和电源电路 模块等， 其中串口转 USB 模块负责转换 CC2530 模块与 PC 机的通信信号。 其主要功能是负责 接收无线传感器节点发送来的消息，并向传感器节点发布网络控制信息，同时与 PC 机进行 数据交换,向电机发送指令控制电机转动。 2.2 系统实现功能系统实现功能 为了更方便快捷的监控环境温湿度， 文中针对有线温度监测系统布线复杂、 成本偏高以 及后期维护不便的问题， 结合无线传感器网络技术， 设计和实现了一种基于 ZigBee 技术的 温度监测系统。通过温度传感器监测环境温度，如果温度过高，启动风扇。 2.3 方案具体流程方案具体流程 第一步，ZigBee 协调器以固定的周期发送查询光照的指令给终端，即温度传感器（温 度采集节点） ， 同时监听设备端口， 接受节点返回的数据。 协调器监听工作流程图如下所示： ZigBee 应用课程设计报告 开始 初始化 组件网络 接收节点消 息 是否为终端 接收节点消 息 是否为终端 定时发送查 询指令 结束 接收节
