【正文】 . . 題目 ： 無線測溫系統(tǒng)設(shè)計 . . 無線測溫系統(tǒng)設(shè)計 摘 要 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是集傳感器、無線通信和網(wǎng)絡(luò)三大技術(shù)于一體的信息獲取與處理技術(shù)，主要用于實現(xiàn)不同環(huán)境下各種參數(shù)的檢測。最新的發(fā)展方向在于減小體積，簡化布局以及在低能條件下盡可能延長生命周期。而 Zigbee 技術(shù)擁有網(wǎng)絡(luò)容量大，架構(gòu)簡單，低功耗，低速率等特點，十分適合用來組建無線傳感器網(wǎng)絡(luò)。 本文針對現(xiàn)實環(huán)境中對溫度了解的需要 ， 設(shè)計了一種基于 ZigBee自組網(wǎng)技術(shù)的溫度監(jiān)測系統(tǒng) 。 該技術(shù)有組網(wǎng)方便 ， 自愈能力強等優(yōu)點 ， 能夠穩(wěn)定準確地獲得環(huán)境溫度 。 系統(tǒng)以CC2530無線射頻芯片為主控芯片 ， DS18B20數(shù)字式溫度傳感器組成測溫節(jié)點 ， 運用無線方式并通過串口與 PC機實現(xiàn)通訊 。 實驗表明 ， 在溫度監(jiān)測過程中 ， 該系統(tǒng)能靈活組網(wǎng) ， 測量精確。 關(guān)鍵詞： CC2530； 溫度監(jiān)測 ； ZigBee； DS18B20 . . Wireless Temperature Measurement System Design ABSTRACT Wireless Sensor Networks (WSN) setting sensors with wireless munications and work is a kind of information acquisition and processing technology , mainly used to implement the detection of slow parameters under different circumstances. The newest development direction is to reduce the volume, to simplify the layout and to extend the life cycle in the lowenergy conditions much as possible. However, Zigbee technology, with large work capacity, simple structure, low rate and power consumption , is especially suitable for the formation of the WSN. The paper based on the requirement of knowing the practical environment of the temperature,this paper design a temperature monitoring system which is based on ZigBee since work technology． This technology has working convenient,self－ healing capability etc advantages,stable to obtain the accurate temperature． System to RF transceiver CC2530 as the main chip,DS18B20 digital temperature sensor as temperature sensor node,by wireless way and through a serial port with a PC to realize munication. Experimental results show that in the temperature monitoring process,the system can flexible work． Key words:CC2530； temperature monitoring； ZigBee； DS18B20 . . 目 錄 １ 緒論 ............................................ 1 選題依據(jù)和意義 ........................................ 1 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究背景及意義 ....................... 1 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)簡介 ................................. 2 國內(nèi)外發(fā)展 和應(yīng)用現(xiàn)狀 ................................. 3 未來前景展望 ........................................ 4 2 ZigBee 協(xié)議簡介 ................................... 6 ZigBee 的概述 .......................................... 6 物理層 .............................................. 6 MAC 層 ............................................... 8 網(wǎng)絡(luò)層（ NWK） ...................................... 11 應(yīng)用層（ APL 層） .................................... 11 安全服務(wù)提供 層（ SSP 層） ............................ 12 ZigBee 的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ) ..................................... 12 網(wǎng)絡(luò)節(jié)點類型 ....................................... 12 網(wǎng)絡(luò)拓撲形式 ....................................... 12 ZigBee 的工作模式 ..................................... 13 3 核心板介紹 ...................................... 15 CC2530 核心板 ......................................... 15 CC2530 介紹 ......................................... 15 CC2530 引腳描述 ..................................... 15 . . 普通底板 ............................................. 16 仿真器 ............................................... 17 溫度傳感器介紹 ....................................... 17 DS18B20 溫度傳感器特性 .............................. 17 DS18B20 管腳介紹 .................................... 17 4 開發(fā)環(huán)境快速建立 ................................. 19 相關(guān)軟件和驅(qū)動安裝 ................................... 19 TI 協(xié)議棧的安裝 ....................................... 21 仿真器 驅(qū)動安裝方法 ................................... 22 5 系統(tǒng)總體設(shè)計 .................................... 23 系統(tǒng)硬件設(shè)計 ......................................... 23 協(xié)調(diào)器硬件設(shè)計 ..................................... 24 測溫節(jié)點的硬件設(shè)計 ................................. 25 系統(tǒng)軟件設(shè)計 ......................................... 25 協(xié)調(diào)器節(jié)點設(shè)計 ..................................... 26 采集節(jié)點設(shè)計 ....................................... 27 溫度傳感器程序 ..................................... 29 6 運行結(jié)果 ........................................ 32 系統(tǒng)結(jié)果分析 ........................................ 33 總結(jié) ................................................. 34 參考文獻 ............................................. 35 致謝 ................................... 錯誤 !未定義書簽。 . . １ 緒論 選題依據(jù)和意義 現(xiàn)今社會無線取代有線已經(jīng)是信息通訊領(lǐng)域的一個主流趨勢，用便捷快速的方式傳遞信息是信息工程的一個重要的研究目標(biāo)。就這樣，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)漸漸走近進了我們的視野。 隨著它的發(fā)展 ，用于設(shè)計無線網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議逐漸地多元化， 無線局域網(wǎng)（ WLAN）、藍牙（ BlueTooth）技術(shù)、無線保真（ WiFi）、超寬帶（ UWB）以及 Zigbee 技術(shù)等熱點技術(shù)相繼出現(xiàn)，均展現(xiàn)出各自的應(yīng)用特點和市場潛力。 而 ZigBee 技術(shù)因其功耗低、網(wǎng)絡(luò)容量大等優(yōu)點而非常適用于傳感器網(wǎng)絡(luò)，作為無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的主要支撐技術(shù)獲得廣泛的關(guān)注，作為一種新興的短距離無線通信協(xié)議，在國外已經(jīng)有了一定的應(yīng)用。 ZigBee 協(xié)議是由IEEE 802． 15． 4 標(biāo)準的 PHY 層和 MAC 層再加上 ZigBee 聯(lián)盟定義的網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層所組成，其突 出的特點是擁有網(wǎng)絡(luò)支持低成本、低功耗、低速率、短距離的數(shù)據(jù)傳輸能力。 在日益追求信息通信和交換的快速，簡便，低能耗，傳輸穩(wěn)定的信息技術(shù)發(fā)展方向上，研究 Zigbee 技術(shù)在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)上的應(yīng)用十分迫切和有效。并且，對于我們這些實踐經(jīng)驗不足、理論知識學(xué)習(xí)比較淺顯的大學(xué)生來說，以 ZigBee 這種通信數(shù)據(jù)量不大、低數(shù)據(jù)傳輸率、低成本、低功耗而且具有安全可靠性的這種無線通信技術(shù)為無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的組網(wǎng)通信方式的研究對象，既不會太過艱難，也不會流于淺表，最為合適不過。 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究背景及意義 21 世紀以來，隨著微電子技術(shù)的不斷進步極大地推動了計算機和通信設(shè)備的普及個迅猛發(fā)展， PC 機、掌上電腦、移動電話、無繩電話等進入了人們?nèi)粘：凸ぷ髦?，成為了人們生活中不可缺少的一部分。但大多?shù)這些設(shè)備和使用終端間的信息傳送都是依靠有線網(wǎng)絡(luò)進行的。 各種總線技術(shù)，局域網(wǎng)技術(shù)等有線網(wǎng)絡(luò)的使用的確給人們的生產(chǎn)和生活帶來了便利，改變了我們的生活，對社會的發(fā)展起到了極大的推動作用。有線網(wǎng)絡(luò)速度快，數(shù)據(jù)流量大，可靠性強，對于基本固定的設(shè)備來說無疑是比較理想的選擇，的確在實際應(yīng)用中也達到了比較滿意的效果。 但 例如 布線麻煩 、 線路 故障難以檢查 、 設(shè)備重新布局就要重新布線 、 不能隨意移動 等這些有線網(wǎng)絡(luò)先天帶有的缺憾卻愈發(fā)地突出，漸漸阻礙了有線網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展。同時， 隨著 近年來 射頻技術(shù)、集成電路技術(shù)的發(fā)展，無線通信功能的實現(xiàn)越來越容易，數(shù)據(jù)傳輸速度 和穩(wěn)定性都有了飛躍性的提高 ， 體現(xiàn)出了巨大的應(yīng)用潛力 。在 追求 自由和 便捷 通信的今天，人們 不禁 把目光轉(zhuǎn)向了無線通信方式，尤其是一些機動性要求較強的或 在 人們不方便隨時到達現(xiàn)場的條件下 使用的設(shè)備 。因此 ， 一些典型的無線應(yīng)用 產(chǎn)品順勢而生 ，如：無線智能家居，無線抄表，無線點菜，無線數(shù)據(jù)采集，無線設(shè)備管理和監(jiān)控，汽車儀表 數(shù)據(jù)的無線讀取等等。 但隨著各種網(wǎng)絡(luò)終端的出現(xiàn)、工業(yè)控制的自動化和家庭的智能化的快速發(fā)展、各種便攜式個人通信設(shè)備和家用電器設(shè)備的增加，人們享受無線信息傳輸系統(tǒng)帶來的便利. . 的同時，又同時針對發(fā)展的新的需求而不斷探索。 而在傳感器技術(shù)和計算機技術(shù)取得突破性進展之后，一種名叫無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的通信系統(tǒng)躍然而出，它以其低成本、低功耗、對等通信等三大優(yōu)勢漸漸成為新興通信技術(shù)中的一大熱點。 現(xiàn)如今，無線傳感器網(wǎng)絡(luò) 被認為 21 世紀最具有影響力的改變世界的 10 大技術(shù)之一。伴隨著 傳感器技術(shù)本身不斷地在發(fā)展、深化和交叉，從原先單一的敏 感元件發(fā)展到混合集成傳感器、智能傳感器等，真正朝著無所不在的信息獲取技術(shù)方向邁進， 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)異軍突起，包括在國防安全、工農(nóng)業(yè)領(lǐng)域各種控制、城市管理、生物醫(yī)療、環(huán)境監(jiān)測、搶險救