【正文】 溫度傳感器，比如 AD590,LM35 等。這樣，由于各種因素會造成檢測系統(tǒng)較大的偏差；又因為檢測環(huán)境復雜、測量點多、信號傳輸距離遠及各種干擾的影響，會使檢測系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性下降 。 WiFi 雖然傳輸速度較快，傳輸距離達到 100 米，但是其價格偏高，功耗較大，組網(wǎng)能力較差。這時就要采用無線方式對溫度數(shù)據(jù)進行采集。經(jīng)過 ZigBee 接收模塊接收數(shù)據(jù)，再通過單片機做數(shù)據(jù)處理，將溫度信息通過顯示屏顯示出來，從而完成溫度的無線采集。溫度傳感器采集來的數(shù)據(jù)，通過單片機做數(shù)據(jù)處理并利用 ZigBee 的無線發(fā)送模塊，將溫度信息發(fā)送出去。但是在一些特定環(huán)境溫度監(jiān)測環(huán)境范圍大 ,測點距離遠 ,布線很不方便。在工業(yè)控制、家庭自動化和遙測遙感領域，藍牙（ Bluetooth）雖然成本較低，成熟度高，但是傳輸距離有限，僅為 10米，可以參與組網(wǎng)的節(jié)點少。若采用一般溫度傳感器采集溫度信號，則需要設計信號調(diào)理電路、 A/D 轉換及相應的接口電路，才能把傳感器輸出的模擬信號轉換成數(shù)字信號送到計算機去處理。 延安大學西安創(chuàng)新學院本科畢業(yè)論文（設計） 2 傳感器的選擇 方案一：采用熱敏電阻，可滿足 40 攝氏度至 90 攝氏度測量范圍，但熱敏電阻精度、重復性、可靠性較差，對于檢測 1 攝氏度的信號是不適用的。即使能實現(xiàn)，也要用到復雜的算法，一定程度上也增加了軟件 實現(xiàn)的難度。在 0～ 100 攝氏度時，最大線形偏差小于 1 攝氏度。部分功能電路的集成，使總體電路更簡潔，搭建電路和焊接電路時更快。 主控部分的選擇 方案一：采用 STC89C52 單片機實現(xiàn)。另外 STC89C52 在工業(yè)控制上也有著廣泛的應用，編程技術及外圍功能電路的配合使用都很成熟。 綜上，我們傳感器采用方案三，控制器采用方案一。主要根據(jù)應用場合的不同而改變其外觀。 ℃； 可編程 的分辨率為 9～ 12 位，對應的可分辨溫度分別為 ℃、 ℃、 ℃和 ℃，可實現(xiàn)高精度測溫； 在 9 位分辨率時最多在 內(nèi)把溫度轉換為數(shù)字， 12 位分辨率時最多在750ms 內(nèi)把溫度值轉換為數(shù)字，速度更快； 測量結果直接輸出數(shù)字溫度信號，以 一 線總線 串行傳送給 CPU，同時可傳送CRC 校驗碼，具有極強的抗干擾糾錯能力； 負壓特性：電源極性接反時，芯片不會因發(fā)熱而燒毀， 但不能正常工作。 ZigBee 聯(lián)盟成立用于 20xx 年，定義了 ZigBee 協(xié)議的網(wǎng)絡層延安大學西安創(chuàng)新學院本科畢業(yè)論文（設計） 5 （ NWK）、應用層（ APL）和安全服務規(guī)范。 APL 層由應用支持層 (APS)，應用框架 (AF)以 及 ZigBee 設備對象 (ZDO)及ZDO 管理平臺組成。 MAC 層使用 CSMACA 沖突避免機制對無線信道訪問進行控制，負責物理相鄰設延安大學西安創(chuàng)新學院本科畢業(yè)論文（設計） 6 備問的可靠鏈接，支持關聯(lián) (Association)和退出關聯(lián) (Disassociation)以及 MAC層安全。NWK 層主要是為了確保正確地操作 IEEE ． 20xxMAC 子層和為應用層提供服務接口。 APS 子 層負責建立和維護綁定表，綁定表主要根據(jù)設備之間的服務和他們的需求使設備相互配對。 ZDO 負責定義設備在網(wǎng)絡中的角色 (例如是 ZigBee 協(xié)調(diào)器或者 ZigBee 終端設備 )、發(fā)現(xiàn)設備和決定他們提供哪種應用服務，發(fā)現(xiàn)或響應綁定請求，在網(wǎng)絡設備之間建立可靠的關聯(lián)。數(shù)據(jù)服務接口的目標是向上層提供所需的常規(guī)數(shù)據(jù)服務，管理服務接口的目標是向上層提供訪問內(nèi)部層參數(shù)、配置和管理數(shù)據(jù)的機制。 工作模式 ZigBee 網(wǎng)絡的工作模式可以分為信標 (Beacon)模式和非信標 (Nonbeacon)模式兩種。網(wǎng)絡中所有的父節(jié)點需要為自己的子節(jié)點緩存數(shù)據(jù)幀，所有子節(jié)點的大多數(shù)時間都處于休眠狀態(tài)，周期性的醒來與父節(jié)點握手以確認自己仍處于網(wǎng)絡中，并向父節(jié)點提取數(shù)據(jù)，其從休眠模式轉入數(shù)據(jù)傳輸模式一般只需要 15ms。由于本系統(tǒng)采用星型網(wǎng)絡拓撲結構 ,所以只存在協(xié)調(diào)器和終端兩種設備。從節(jié)點被初始化為無信標網(wǎng)絡中的終端設備。 芯片 CC2530 概述 CC2530 是一顆真正的系統(tǒng)芯片 (SoC)CMOS 解決方案。 CC2530 是一款功耗相當?shù)偷膯纹瑱C，功耗模式 3 下電流消耗僅 A，在 32 k 晶體時鐘下運行，電流消耗小于 1μ A。 CC2530 的休眠模式和轉換到主動模式的超短時間的特性，特別適合那些要求電池壽命非常長的應用。 具有以下標準功能： 8k 字節(jié) Flash， 512 字節(jié) RAM， 32 位 I/O 口線，看門狗定時器，內(nèi)置 4KB EEPROM， MAX810 復位電路， 3 個 16 位定時器 /計數(shù)器，4 個外部中斷，一個 7 向量 4 級中斷結構（兼容傳統(tǒng) 51 的 5 向量 2 級中斷結構），全雙工串行口。最高運作頻 率 35MHz， 6T/12T 可選 。 當訪問外部程序和數(shù)據(jù)存儲器時， P0 口也被作為低 8 位地址 /數(shù)據(jù)復用。 P1 口： P1 口是一個具有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P1 輸出緩沖器能驅動 4 個 ttl 邏輯電平。 在 flash 編程和校驗時，P1 口接收低 8 位地址字節(jié)。 MISO（在線系統(tǒng)編程用） 。作為輸入使用時，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（ iil）。在 flash 編程和校驗時， P2 口也接收高 8 位地址字節(jié)和一些控制信號。 P3 口亦作為 STC89C52 特殊功能（第二功能）使用，如下表所示。 INT0(外中斷 0)。 WR(外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通 )。當振蕩器工作時 RST 引腳出現(xiàn)兩個機器周期以上高電平將是單片機復位。 對 flash 存儲器編程期間，該引腳還用于輸入編程脈沖（ PROG）。 PSEN—— 程序儲存允許（ PSEN）輸出是外部程序存儲器的讀選通信號，當STC89C52 由外部程序存儲器取指令（或數(shù)據(jù)）時，每個機器周期兩次 PSEN 有效，即輸出兩個脈沖，在此期間，當訪問外部數(shù)據(jù)存儲器，將跳過兩次 PSEN 信號。 flash 存儲器編程時，該引腳加上 +12V 的編程允許電源 VCC，當然這必須是該器件是使用 12V 編程電壓 VCC。因此，現(xiàn)在大多用戶都采用此液晶顯示。 圖 41 軟件設計流程圖 系統(tǒng)測試步驟 檢查開發(fā)板電源、串口線以及外擴設備連接是否正常。 下載各模塊的程序后，系統(tǒng)各硬件均能正常工作。網(wǎng)絡功能方面，充分發(fā)揮了 ZigBee 的強大的優(yōu)勢，網(wǎng)絡健壯。 5 總結 本文詳細介紹了基于 ZigBee 的溫度采集系統(tǒng)的設計過程，設計中將系統(tǒng)分為上位機和下位機兩部分。 由于本設計是以當下較為流行的 ZigBee 無線通信技術為基礎的， ZigBee 技術具有 近距離、低復雜度、低功耗、低速率、低成本 等優(yōu)點，因而成本和功耗方面的是本設計的一大優(yōu)勢。 然而， ZigBee 技術的應用前景是十分明朗的，成本和功耗方面的優(yōu)勢使其在市場中十分具有競爭力。 這里還要特別感謝在我做畢業(yè)設計期間給我莫大幫助的老師和同學，在百忙之中抽時間為我解決遇到的問題，在此表示衷心的感謝。