【正文】
uint8 dataBuffer[APP_PAYLOAD_LENGTH] = {0}。//RF函數(shù)聲明void main_receiveMode(void)。 //接收完成標(biāo)志uchar calculate_ok。 //遠(yuǎn)程地址 initRfTest()。 //遠(yuǎn)程地址 initRfTest()。 if(irtime[k]6) value=value|0x80。 }}/****************************************************************************** 處理紅外數(shù)據(jù)*****************************************************************************/void calculate_irtime(){ uchar i,j,k。 irtime[bitnum]=irtime_count。 ET0=1。 //煙感I/O口置為低電平 MCU_IO_DIR_OUTPUT(HAL_BOARD_IO_WD_1_PORT, HAL_BOARD_IO_WD_7_PIN)。 //聲光報(bào)警}endififdef B //B發(fā)送器 { MCU_IO_DIR_OUTPUT(HAL_BOARD_IO_YANGAN_0_PORT,HAL_BOARD_IO_YANGAN_0_PIN)。 U0BAUD |= 0x3B。 //等待系統(tǒng)時鐘轉(zhuǎn)化 while (CLKCONSTA != 0X00)。所有的這一切都是我一生的財(cái)富,感謝這次畢業(yè)設(shè)計(jì)給我?guī)淼木薮笫斋@。(2) 控制臺可以實(shí)現(xiàn)對整個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控,可以顯示各個終端傳感器采集到的數(shù)據(jù)及采集時間,當(dāng)某一采集點(diǎn)的數(shù)據(jù)超出閥值時可以發(fā)出報(bào)警信號,并可以在PC機(jī)上定位顯示出該采集點(diǎn)的終端,可以設(shè)定終端傳感器觸發(fā)報(bào)警的閥值。若現(xiàn)場采集的信息沒有超過設(shè)定的閾值,本系統(tǒng)也可以定時給工作人員發(fā)送短信,如“運(yùn)行正常!”等信息,實(shí)時報(bào)告現(xiàn)場環(huán)境。5 系統(tǒng)性能調(diào)試 終端實(shí)驗(yàn)板本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的是多點(diǎn)信號采集,在終端可以掛接多個煙霧傳感器和溫度傳感器,通過編寫ZigBee協(xié)議程序,運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)組網(wǎng)。溫度傳感器采集到的溫度信號可以直接輸出數(shù)字量,但是煙霧傳感器MQ2采集的煙霧濃度是模擬量的形式,需要將MQ2的輸出端接CC2430芯片的ADC輸入端,CC2430芯片內(nèi)部的ADC將模擬量的信號進(jìn)行換算即可得到相應(yīng)的實(shí)際數(shù)據(jù)。一般情況下,采用相對應(yīng)的電平轉(zhuǎn)換器就可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通訊,最常用的RS—232電平轉(zhuǎn)換器是MAXIM公司生產(chǎn)的MAX3232芯片。7~14號管腳作為三態(tài)數(shù)據(jù)線,占用CC2430的P1口。其中滑動變阻器R7的阻值為20K,其作用是用來調(diào)節(jié)輸出的電壓信號的大小。一方面是I/O線上不需要加過大的上拉電阻,而且在轉(zhuǎn)換溫度信號期間,一線總線控制器不需要一直保持高電平狀態(tài),與此同時,總線上可以傳輸其他數(shù)據(jù)。 CC2430的部件結(jié)構(gòu) ,CC2430芯片的集成度較高,主要分為三大部分,即CPU模塊,無線模塊,電源和時鐘分布模塊。CC2430芯片具有上電復(fù)位和掉電檢測功能,上電復(fù)位是使CC2430在上電期間正確初始化,掉電檢測可以在供電電壓調(diào)整期間保護(hù)CC2430內(nèi)部存儲器的內(nèi)容,二者可以在設(shè)備上電初始化時,保持設(shè)備處于復(fù)位狀態(tài)。多個測量節(jié)點(diǎn)與測控中心建立無線數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò),將測量節(jié)點(diǎn)采集的信號通過無線傳輸網(wǎng)絡(luò),傳到監(jiān)控中心。當(dāng)傳感器所在的環(huán)境中存有可燃?xì)怏w時,隨著環(huán)境中可燃?xì)怏w濃度的增加MQ2的電導(dǎo)率會自動增大,再使用簡單的外圍電路就可以將煙霧傳感器的電導(dǎo)率的變化轉(zhuǎn)換為與對應(yīng)氣體濃度相對應(yīng)的電壓信號,從而輸出電壓信號。此外MCS51系列芯片誕生了30多年,為用戶所熟知。 系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)采用CC2430芯片作為無線射頻元件,進(jìn)行必要的外圍電路設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)對環(huán)境內(nèi)的煙霧溫度進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測,煙霧傳感器和溫度傳感器采集完信號以后,將程序移植到發(fā)送端的ZigBee節(jié)點(diǎn)模塊上,使之與數(shù)據(jù)接收端CC2430無線射頻模塊兼容,使每一個ZigBee模塊在系統(tǒng)搭建的網(wǎng)絡(luò)平臺上,實(shí)現(xiàn)對煙霧溫度的無線采集、發(fā)送和顯示。相比較而言Jennic公司的芯片內(nèi)部無法存放用戶程序,只有ROM(只讀存儲器),系統(tǒng)若要實(shí)現(xiàn)存儲程序的功能,必須要外加一個EEPROM,用戶所用的全部程序必須存儲在這個外加的EEPROM內(nèi)。因此星型結(jié)構(gòu)與樹狀結(jié)構(gòu)的層次融合,必將是ZigBee技術(shù)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的一個重要發(fā)展方向。2 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案本設(shè)計(jì)采用融入ZigBee的無線傳輸技術(shù),設(shè)計(jì)火災(zāi)報(bào)警安防系統(tǒng),其主要功能是傳感器能夠檢測建筑物內(nèi)的煙霧濃度和溫度,然后將采集到的信號經(jīng)過無線傳感系統(tǒng)發(fā)送到CC2430芯片內(nèi)部集成的8051內(nèi)核,內(nèi)部微處理器作出相應(yīng)的判斷和處理,處理后的信號再由無線發(fā)射模塊傳送至上位機(jī),上位機(jī)顯示各個傳感器組上采集到的信息,若煙霧濃度或者溫度超過系統(tǒng)設(shè)定的閾值,CC2430芯片內(nèi)部集成的8051內(nèi)核將驅(qū)動聲光報(bào)警控制器,發(fā)出報(bào)警信號。本文將設(shè)計(jì)一種基于ZigBee技術(shù)的煙霧溫度傳感系統(tǒng),此系統(tǒng)性價(jià)比較高,可以提高系統(tǒng)的可靠性、靈活性和檢測范圍,降低系統(tǒng)的成本。然而目前市場上涌現(xiàn)的監(jiān)控系統(tǒng)多采用有線通信,系統(tǒng)成本較高,布線繁瑣,系統(tǒng)擴(kuò)展性能差,線路老化快,抗干擾能力差,因此有線傳感系統(tǒng)故障率和誤報(bào)警率較高[2]。關(guān)鍵詞:ZigBee;無線傳感系統(tǒng);下位機(jī);射頻收發(fā)模塊;通訊協(xié)議ABSTRACT Wireless sensing technology have sprung up day by day mature. It has low cost, low energy consumption, no wiring, and the advantages of no electrical interference between each other, catering to the energy saving of the public, convenient to use the psychological demand. This paper designed a kind of smoke temperature sensing system based on ZigBee technology. There are two major parts: the data acquisition system (wireless terminals under a machine) and data receiving system (PC). Upper machine and lower machine presents a onetomany relationship. Using CC2430 module through the ZigBee protocol implementation of upper machine and lower machine data radio transceiver functions. In this paper, according to the requirements of project design, pleted the smoke sensor, temperature sensor, LCD display, rf transceiver module selection, design including power supply module, sensor module, wireless data transmission module, serial port module position system such as the relevant circuit, established data wireless munication protocol, piled the relevant procedures, and has carried on the related experimental debugging. The wireless sensor system, high cost performance, strong adaptability, low plexity, greatly increase the system reliability, flexibility and range of detection, lower the cost of the system, has good application prospect.Key words:ZigBee;Wireless sensor systems。采用CC2430模塊通過ZigBee協(xié)議實(shí)現(xiàn)上位機(jī)和下位機(jī)數(shù)據(jù)的無線收發(fā)功能。目前火災(zāi)體現(xiàn)出復(fù)雜化、立體化、擴(kuò)展快的特點(diǎn),對公眾的生命和財(cái)產(chǎn)造成極嚴(yán)重的威脅和損失。國內(nèi)市場上也已經(jīng)推出了多種無線通信傳感系統(tǒng),例如基于藍(lán)牙技術(shù)的無線火災(zāi)自動報(bào)警系統(tǒng)[7]、基于ZigBee的家居安防系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[8]、基于ZigBee和以太網(wǎng)的大學(xué)生宿舍防火防盜監(jiān)控系統(tǒng)[9]等。本系統(tǒng)在低耗待機(jī)模式下,2節(jié)5號干電池可供1個節(jié)點(diǎn)工作624個月,甚至更長時間,而若給藍(lán)牙供電僅能工作數(shù)周、WiFi僅僅工作數(shù)小時。結(jié)合建筑物內(nèi)煙霧溫度無線傳感系統(tǒng)的應(yīng)用,星型結(jié)構(gòu)(Star)和樹狀結(jié)構(gòu)(Tree)適合該應(yīng)用背景。當(dāng)接收到信號時,ZigBee節(jié)點(diǎn)被喚醒,并且可以迅速發(fā)送數(shù)據(jù),發(fā)送完成之后重新工作在睡眠模式。電路設(shè)計(jì)簡單,整個系統(tǒng)使用方便,易于維修。其中CC2430芯片內(nèi)部集成的8051內(nèi)核,是一種帶4K字節(jié)FLASH存儲器的低電壓、高性能CMOS 8位微處理器[15],可編程可擦除只讀存儲器的微處理器,可以反復(fù)擦除1000次,而且比51系列單片機(jī)處理數(shù)據(jù)的速度快8倍。多個DS18B20芯片可以掛接在一條總線上,無需任何外加硬件,直接構(gòu)成多點(diǎn)溫度監(jiān)測系統(tǒng),這種特性使得DS18B20的應(yīng)用場合較廣。12864液晶顯示芯片共有20個管腳,體積較小,功能相對強(qiáng)大,具有七種特定功能,可以實(shí)現(xiàn)全屏幕點(diǎn)陣,有助于解決系統(tǒng)的能耗和體積問題,適合本設(shè)計(jì)中的節(jié)能目的。CC2430[14]內(nèi)部的振蕩信號即可以來自外接電路的有源晶體,也可以來自芯片內(nèi)部電路。如果在ADCCFG的設(shè)置內(nèi)禁止了ADC的模擬輸入,那么這個ADC引腳的輸入通道將被自動忽略。在CC2430的內(nèi)部使用了發(fā)送接收開關(guān)電路,本系統(tǒng)中使用的兩片CC2430芯片,可以相互配合實(shí)現(xiàn)接收終端傳感器采集的信號后,經(jīng)無線傳輸模塊,將現(xiàn)場采集的信號發(fā)送至接收模塊,再經(jīng)RS232串口通訊,將處理后的信息傳到上位機(jī)。固定在塑料或不銹鋼制成的腔體內(nèi)的敏感元件是由測量電極和加熱器構(gòu)成的,其中加熱器為傳感器提供了必要的工作條件。若選擇使用并口通訊模式,可以讓PSB一直處于高電平狀態(tài),也可以將模塊上的J8和“VCC”用焊錫短接。 LC7461彩電遙控器實(shí)物圖LC7461遙控器由發(fā)射和接收信號兩大功能,應(yīng)用編/解碼專用集成電路芯片來進(jìn)行控制操作。4 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì),使用TI公司開發(fā)的ZStack協(xié)議棧,用C語言編寫程序。 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。本系統(tǒng)需要建立一個上位機(jī)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。(4) 采用軟件抗干擾技術(shù),如采用ZigBee技術(shù)中的直序擴(kuò)頻技術(shù),使原本高功率、窄頻率的信道擴(kuò)為低功耗、寬頻率[22]。該設(shè)計(jì)在設(shè)計(jì)選題、方案設(shè)計(jì)、實(shí)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。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。 //UART模式,無奇偶校驗(yàn) P2DIR amp。 //液晶初始化MCU_LCD_DISPLAY(HAL_BOARD_WENDU, HAL_BOARD_YANGAN)。 //18B20溫度采集MCU_SMOKE_CAIJI(HAL_BOARD_SMOKE_0_PORT,HAL_BOARD_SMOKE_0_PIN)。