【正文】 適用于傳感器網(wǎng)絡(luò)，作為無(wú)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(wú)線通信協(xié)議，在國(guó)外已經(jīng)有了一定的應(yīng)用。 關(guān)鍵詞： CC2530； 溫度監(jiān)測(cè) ； 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(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究背景及意義 ....................... 1 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)簡(jiǎn)介 ................................. 2 國(guó)內(nèi)外發(fā)展 和應(yīng)用現(xiàn)狀 ................................. 3 未來(lái)前景展望 ........................................ 4 2 ZigBee 協(xié)議簡(jiǎn)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(diǎn)類型 ....................................... 12 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫问? ....................................... 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(dòng)安裝 ................................... 19 TI 協(xié)議棧的安裝 ....................................... 21 仿真器 驅(qū)動(dòng)安裝方法 ................................... 22 5 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) .................................... 23 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) ......................................... 23 協(xié)調(diào)器硬件設(shè)計(jì) ..................................... 24 測(cè)溫節(jié)點(diǎn)的硬件設(shè)計(jì) ................................. 25 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) ......................................... 25 協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì) ..................................... 26 采集節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì) ....................................... 27 溫度傳感器程序 ..................................... 29 6 運(yùn)行結(jié)果 ........................................ 32 系統(tǒng)結(jié)果分析 ........................................ 33 總結(jié) ................................................. 34 參考文獻(xiàn) ............................................. 35 致謝 ................................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 本文針對(duì)現(xiàn)實(shí)環(huán)境中對(duì)溫度了解的需要 ， 設(shè)計(jì)了一種基于 ZigBee自組網(wǎng)技術(shù)的溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng) 。. . 題目 ： 無(wú)線測(cè)溫系統(tǒng)設(shè)計(jì) . . 無(wú)線測(cè)溫系統(tǒng)設(shè)計(jì) 摘 要 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)是集傳感器、無(wú)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(shí)現(xiàn)不同環(huán)境下各種參數(shù)的檢測(cè)。 該技術(shù)有組網(wǎng)方便 ， 自愈能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn) ， 能夠穩(wěn)定準(zhǔn)確地獲得環(huán)境溫度 。 . . １ 緒論 選題依據(jù)和意義 現(xiàn)今社會(huì)無(wú)線取代有線已經(jīng)是信息通訊領(lǐng)域的一個(gè)主流趨勢(shì)，用便捷快速的方式傳遞信息是信息工程的一個(gè)重要的研究目標(biāo)。 ZigBee 協(xié)議是由IEEE 802． 15． 4 標(biāo)準(zhǔn)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(diǎn)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。但大多數(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(jìn)行的。同時(shí)， 隨著 近年來(lái) 射頻技術(shù)、集成電路技術(shù)的發(fā)展，無(wú)線通信功能的實(shí)現(xiàn)越來(lái)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 。 而在傳感器技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)取得突破性進(jìn)展之后，一種名叫無(wú)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(duì)等通信等三大優(yōu)勢(shì)漸漸成為新興通信技術(shù)中的一大熱點(diǎn)。 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)簡(jiǎn)介 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)是大量的靜止或移動(dòng)的傳感器以自 組織和多跳的方式構(gòu)成的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，其目的是協(xié)作地感知、采集、處理和傳輸網(wǎng)絡(luò)覆蓋地理區(qū)域內(nèi)感知對(duì)象的監(jiān)測(cè)信息，并報(bào)告給用戶。 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)可以看成是由數(shù)據(jù)獲取網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)分布網(wǎng)絡(luò)和控制管理中心三部分組成的。 WSN 與傳統(tǒng)傳感器和測(cè)控系統(tǒng)相比具有明顯的優(yōu)勢(shì)。這個(gè)工作組致力于定義一種供廉價(jià)的固定、便攜或移動(dòng)設(shè)備使用的低成本、低功耗、低速率的無(wú)線連接技術(shù)。在標(biāo)準(zhǔn)化方面， IEEE ． 4工作組主要負(fù)責(zé)制定物理層和 MAC層的協(xié)議，其余協(xié)議主要參照和采用現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)，高層應(yīng)用、測(cè) 試和市場(chǎng)推廣等方面的工作由 ZigBee聯(lián)盟負(fù)責(zé)。而在 Chipcon收購(gòu)了 F8W后， Chipcon就成為 ZigBee的完全解決方案的提供者。到目前為止，國(guó)內(nèi)目前除了成都無(wú)線龍科技公司真正將 Zigbee 技術(shù)開發(fā)成產(chǎn)品并成功用于幾個(gè)領(lǐng)域的實(shí)際生產(chǎn)問(wèn)題外，尚未有其他的相關(guān)企業(yè)和高校拿出了過(guò)硬的產(chǎn)品。 在 2021 年我國(guó)發(fā)布的《國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)與技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要》中，為信息技術(shù)確定了三個(gè)前沿方向，其中有兩項(xiàng)就與傳感器網(wǎng)絡(luò)直接相關(guān)，這就是智能感知和自組網(wǎng)技術(shù)。目前無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用主要集中在以下領(lǐng)域： (1)環(huán)境監(jiān)測(cè)和保護(hù) ： 隨著人們對(duì)于環(huán)境問(wèn)題的關(guān)注程度越來(lái)越高，需要采集的環(huán)境數(shù)據(jù)也越來(lái)越多，無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)為隨機(jī)性的研究數(shù)據(jù)獲取提供了便利，并且還可以避免傳統(tǒng)數(shù)據(jù)收集方式給環(huán)境帶來(lái)的侵入式破壞。而且還可以減輕護(hù)理人員的負(fù)擔(dān)。也可以用在交通領(lǐng)域作為車輛 監(jiān)控的有力工具 [1]。這些都需要在未來(lái)的研究中亟待解決。 （ 2） Zigbee技術(shù)的具體應(yīng)用研究：目前，不管國(guó)內(nèi)國(guó)外，已有大量的研究者和廠商提出了 Zigbee可能的應(yīng)用。 （ 4）網(wǎng)絡(luò)性能評(píng)估：對(duì) Zigbee網(wǎng)絡(luò)性能的研究也是一大熱點(diǎn)，如研究 Zigbee底層的 (CAP)的網(wǎng)絡(luò)吞吐量和能量消耗、 Zigbee網(wǎng)絡(luò)在不同的通信參數(shù)下，網(wǎng)絡(luò)的通信量及穩(wěn)定性、在 Zigbee網(wǎng)絡(luò)的低負(fù)載的情況下，調(diào)整其活動(dòng)時(shí)期節(jié)點(diǎn)的能量消耗，使得網(wǎng)絡(luò)的生命延長(zhǎng)等。目前一些國(guó)內(nèi)外期刊和論文針對(duì) AODV路由算法提出了一些改進(jìn)路由算法，如： ZiCL(ZigBee Cluster Label)算法、 MAC． AODV算法、 EAODV算法、 QAODVl361算法等 [2]。傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)是無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的基本構(gòu)成單位 ,主要負(fù)責(zé)對(duì)周圍信息的采集和處理 ,并發(fā)送自己采集的數(shù)據(jù)給相鄰節(jié)點(diǎn)或?qū)⑾噜徆?jié)點(diǎn)發(fā)過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給協(xié)調(diào)節(jié)點(diǎn)或更靠近協(xié)調(diào)節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)。所設(shè)計(jì)的傳感器節(jié)點(diǎn)在視野好的空曠室外傳輸距離可達(dá) 400M 以 上 。協(xié)議棧結(jié)構(gòu)如圖 21。在這三個(gè)頻段上發(fā)送數(shù)據(jù)使用的速率信號(hào)處理過(guò)程以及調(diào)制方式等方面存在一定差異，其中 2400 MHZ 頻段的數(shù)據(jù)傳輸速率為 250 kbit/s。 868 MHz 頻段定義了 1 個(gè)信道（ 0 號(hào)信道）； 915 MHz 定義了 10 個(gè)信道（ 1～ 10 號(hào)信道） 2400 MHz 定義了 16 個(gè)信道（ 11～ 26 信道） [5]。