【正文】 和天線之間由巴倫電路與三個電感和四個電容組成。為了盡可能的減少使用CC2430的I/O口，本次設(shè)計所有各硬件部分電路均采用外部電源供電方式，這樣做有兩方面的優(yōu)勢。單條總線上掛接的溫度傳感器的數(shù)目最好不要超過8個，不然就需要考慮總線驅(qū)動[14]的問題。MQ2采集到的煙霧信號通過1K歐姆電阻后輸出的是0~5V的電壓信號，所以煙霧傳感器輸出的模擬信號在進(jìn)入CC2430內(nèi)置ADC的模擬輸入端之前，必須先經(jīng)過電壓轉(zhuǎn)換。 聲光報警電路 ，LED報警指示燈和蜂鳴器分別有兩個管腳控制，當(dāng)報警命令出現(xiàn)時，可實現(xiàn)聲光報警同步進(jìn)行。 液晶顯示電路 ，3號管腳和2號管腳之間的電位器R8的阻值為10K，其作用是對比度調(diào)整。 遠(yuǎn)紅外遙感電路設(shè)計本設(shè)計中運用了紅外線遙控裝置，目的是為了便于通訊，而且可以有效的隔離來自其他電氣的干擾。要實現(xiàn)CC2430的輸出信號能與上位機進(jìn)行通訊，利用上位機配置的異步通訊適配器，可以很方便的實現(xiàn)二者之間的數(shù)據(jù)通信。 MAX3232電平轉(zhuǎn)換電路MAX3232系列的接收器的關(guān)斷模式功耗較低，特別適合電池供電系統(tǒng)，外部只需要幾個簡單的電容，就可以實現(xiàn)電平轉(zhuǎn)換功能。 終端設(shè)備組網(wǎng)流程圖 終端節(jié)點信號采集本設(shè)計中的數(shù)據(jù)采集主要是對溫度傳感器和煙霧傳感器的信號數(shù)據(jù)采集[22]。 信號采集流程圖，系統(tǒng)在接收到合法請求的情況下才會開始采集發(fā)送數(shù)據(jù)，而且只有一幀數(shù)據(jù)采集結(jié)束之后才會進(jìn)行下一次數(shù)據(jù)采集。由于本設(shè)計程序較長，調(diào)試過程中做了詳盡的注釋，詳細(xì)的程序見附錄B。，在組態(tài)王軟件的工程管理器對話框下新建一個工程，名為溫度監(jiān)控系統(tǒng)。本系統(tǒng)設(shè)置的報警溫度為350C，若現(xiàn)場溫度超過設(shè)定的閾值后，組態(tài)王軟件內(nèi)有COM包，可以實現(xiàn)短信報警功能，可以設(shè)置和修改報警電話號碼。 新建工程 溫度監(jiān)控畫面 修改報警電話 通訊界面 上位機主界面6 抗干擾設(shè)計 存在的干擾表現(xiàn)經(jīng)過系統(tǒng)的設(shè)計和實物的調(diào)試，發(fā)現(xiàn)影響本系統(tǒng)可靠性和安全性[26]的主要原因有系統(tǒng)內(nèi)部其他電器和附近工作環(huán)境中的電器干擾，系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計，元器件型號的選擇、聯(lián)接和工作環(huán)境條件等，這些諸多因素對本系統(tǒng)產(chǎn)生的干擾，主要表現(xiàn)在下列四個方面：（1） 傳感器采集的數(shù)據(jù)誤差比出廠規(guī)定的大（2） 控制系統(tǒng)的狀態(tài)靈活性較低（3） 數(shù)據(jù)在傳輸過程中受到干擾從而發(fā)生變化（4） 系統(tǒng)程序在運行過程中發(fā)生失常現(xiàn)象 抑制干擾的措施工作時間較長，各元器件可能由于空氣中灰塵和室內(nèi)溫濕度等外界因素的影響，必然會影響信號的采集和數(shù)據(jù)的傳送，因此要求整個系統(tǒng)在設(shè)計時必須具有較強的抗干擾[27]能力。終端傳感器為溫度傳感器DS18B20及煙霧傳感器MQ2等，該網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可以將終端傳感器采集到的數(shù)據(jù)實時發(fā)送到控制臺系統(tǒng)。 本系統(tǒng)的設(shè)計難點是ZigBee協(xié)議的學(xué)習(xí)和使用，作為一名本科生，我在本次畢業(yè)設(shè)計中僅簡單了解和學(xué)習(xí)了ZigBee協(xié)議棧，所以關(guān)于ZigBee技術(shù)還有待于學(xué)習(xí)和使用，希望在以后的工作和學(xué)習(xí)中，繼續(xù)了解ZigBee相關(guān)的應(yīng)用。該設(shè)計整體使我對無線傳感技術(shù)有了進(jìn)一步的認(rèn)識，更增強了我接收新知識挑戰(zhàn)新事物的能力，培養(yǎng)了我分析問題解決問題的能力，提升了我的整體創(chuàng)新意識。最后我要感謝我的父母和所有關(guān)愛我的家人，沒有他們的理解、物質(zhì)和精神上的支持，就沒有我美好的大學(xué)時光；沒有父母的從小的教導(dǎo)，就沒有今天樂學(xué)的我。 //系統(tǒng)時鐘32MHz halMcuWaitMs(200)。 P0SEL = 0X3C。 // U0GCR |= 0x08。 //接收器使能}/****************************************************************************** halBoardInit //初始化硬件****************************************************************************/void halBoardInit(void){ halMcuInit()。 //串口發(fā)送溫度和煙霧濃度MCU_BEEP_LIGHT(HAL_BOARD_WENDU, HAL_BOARD_YANGAN)。 //溫度傳感器IO口方向設(shè)置為輸入HAL_WD_CLR()。 //煙感IO口方向設(shè)置為輸入HAL_YANGAN_CLR()。//18B20溫度采集MCU_SMOKE_CAIJI(HAL_BOARD_SMOKE_0_PORT,HAL_BOARD_SMOKE_0_PIN)。 TL0=0x00。 //啟動定時器0}/****************************************************************************** Initexterinterrupt //初始化外部中斷******************************************************************************/void init_exterinterrupt() //初始化外部中斷{ IT0=1。 //irtimer*=計時時間}void exter() interrupt 0{ if(start_flag) { if(irtime_count53) //檢測是否收到引導(dǎo)碼 9ms+ bitnum=0。 if(bitnum==33) //檢測是否將一組完整的數(shù)據(jù)存入 { receive_ok=1。 irtime_count=0。 for(i=0。j++) { value=value1。 } calculate_ok=1。 //本地地址 remoteAddr = SPC_RECEIVER。 //本地地址 remoteAddr = MAIN_CONTROL。 //本地地址 remoteAddr = MAIN_CONTROL。endif//紅外應(yīng)用變量定義uchar start_flag。 //存放33位數(shù)據(jù)uchar receive_ok。 //將4個碼分解成8位16進(jìn)制碼 //紅外應(yīng)用函數(shù)聲明void init_timer()。void display(uchar du,uchar we)。 //射頻天線初始化void rf_uart_main(void)。 //遠(yuǎn)程地址uint8 j = 0,a。 //等待RF數(shù)據(jù)包接收時用的。 //數(shù)據(jù)包uint8 counter=0。uint8 myAddr。 //接收模式void main_contionuousMode(void)。void work()。 //處理完存取數(shù)組的irtime標(biāo)志uchar ircode[4]。 //紅外脈沖碼兩上升沿之間的時間uchar bitnum。 //初始化RF main_receiveMode()。 //初始化RF main_receiveMode()。 //初始化RF main_contionuousMode()。 //RF硬件初始化 { HAL_ASSERT(FALSE)。 k++。i++) { for(j=0。 uchar value。 EA=0。 //將各個irtime存入數(shù)組 irtime_count=0。 //開外部中斷0 EA=1。 //定時器0中斷允許 EA=1。 //開中斷}/****************************************************************************** Inittimer //初始化定時器******************************************************************************/void init_timer(){ TMOD=0x02。//溫度傳感器IO口方向設(shè)置為輸入HAL_WD_CLR()。 //18B20溫度采集MCU_SMOKE_CAIJI(HAL_BOARD_SMOKE_0_PORT,HAL_BOARD_SMOKE_0_PIN)。 //煙感IO口方向設(shè)置為輸入HAL_YANGAN_CLR()。 //液晶初始化MCU_LCD_DISPLAY(HAL_BOARD_WENDU, HAL_BOARD_YANGAN)。 //與上一句共同設(shè)定波特率為9600 UTX0IF = 1。 //UART模式，無奇偶校驗 P2DIR amp。 //確定系統(tǒng)時鐘是32MHz SLEEPCMD |= 0x04。我自信我會繼續(xù)虛心學(xué)習(xí)，愿在未來的工作和學(xué)習(xí)過程中，以更加豐厚的成果來答謝那些曾經(jīng)關(guān)心和支持我的老師、朋友以及親人。其次我要感謝同學(xué)的幫助和指導(dǎo)，無論是在硬件的選型和實物的制作過程中，許海鵬同學(xué)、姜猛同學(xué)和段效強同學(xué)等都給予了很大的幫助。該設(shè)計在設(shè)計選題、方案設(shè)計、實物制作直至論文的最后寫作的過程中，無不凝結(jié)著王老師的心血和汗水，同時也承載了王老師的關(guān)懷和期待。當(dāng)某一信息超過設(shè)定的閾值時，CC2430接收模塊可以驅(qū)動報警電路，實現(xiàn)終端下位機的聲光報警。（4） 采用軟件抗干擾技術(shù)，如采用ZigBee技術(shù)中的直序擴頻技術(shù)，使原本高功率、窄頻率的信道擴為低功耗、寬頻率[22]?？梢酝ㄟ^上位機鍵盤輸入，修改設(shè)定的報警閾值。本系統(tǒng)需要建立一個上位機監(jiān)控中心，現(xiàn)場采集的數(shù)據(jù)可以直觀的顯示在監(jiān)控界面上。但在做實物實驗板時，為了節(jié)省成本，終端只掛接了一個相應(yīng)的傳感器，進(jìn)行本設(shè)計系統(tǒng)的可行性測試。 數(shù)據(jù)發(fā)送流程圖 數(shù)據(jù)接收流程圖，無論是接收或者發(fā)送的數(shù)據(jù)的時候首先初始化模塊，避免數(shù)據(jù)傳輸混亂，只有控制器收到接收或者發(fā)送的命令時才會開始進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，這更保證了數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏?zhǔn)確性。：傳感器組上電后，要初始化設(shè)備，接下來選擇通訊通道，CC2430無線傳輸模塊準(zhǔn)備接收信號，調(diào)用ZigBee協(xié)議應(yīng)用層函數(shù)[23]，自動判斷是否接收請求，如果