【正文】 //讀取溫度數(shù)據(jù) str[0] = temp%1000/100+ 48。 // 跳過(guò)讀序號(hào)列號(hào)的操作 Ds18b20Write(0x44)。此時(shí)協(xié)調(diào)器檢測(cè)是否有節(jié)點(diǎn)要求加入網(wǎng)絡(luò)，如果有，協(xié)調(diào)器建立綁定表，建立綁定，同時(shí)發(fā)出請(qǐng)求，節(jié)點(diǎn)確認(rèn)后，協(xié)調(diào)器開(kāi)始接收數(shù)據(jù)，最后通過(guò)串口發(fā)送給上位機(jī)。 //SampleApp 描述符的任務(wù) ID //SampleApp 簡(jiǎn)單描述符 = (SimpleDescriptionFormat_t *)amp。 進(jìn)入 tasksEvents[idx] 數(shù)組，是osalInitTasks()函數(shù)里初始化的 tasksEvents。 //執(zhí)行操作系統(tǒng) } // main() ② ZStack 操作系統(tǒng)初始化 在 main()函數(shù)中的重點(diǎn)之一就是 osal_init_system()系統(tǒng)初始化函數(shù)。 DS18B20 由 4 個(gè)主要部分組成： 64 位光刻 ROM、溫度 傳感器、配置寄存器和非揮發(fā)的溫度報(bào)警觸發(fā)器 TH 和 TL。終端節(jié)點(diǎn)主要負(fù)責(zé)完成對(duì)溫度數(shù)據(jù)的采集，并且將溫度傳感器采集的溫度數(shù)據(jù)周期性的發(fā)送給協(xié)調(diào)器。在現(xiàn)實(shí)中所應(yīng)用的溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)通常需要一個(gè)或多個(gè)路由器節(jié)點(diǎn)和至少一個(gè)或多個(gè)終端設(shè)備，往往是一個(gè)非常龐大的 ZigBee 無(wú)線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，具有非常復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，但是由于在實(shí)驗(yàn)環(huán)境下，節(jié)點(diǎn)數(shù)量、制作成本、技術(shù)能力等多方面因素，無(wú)法構(gòu)成像現(xiàn)實(shí)中的大型無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，目前只能實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的溫度監(jiān)測(cè)和數(shù)據(jù)傳輸來(lái)模擬現(xiàn)實(shí)中的溫度監(jiān)測(cè) ZigBee 網(wǎng)絡(luò)。 ③ 設(shè)備描述 設(shè)備描述包含一個(gè)或多個(gè)集群，指定集群是輸入或輸出， 描述符有 4 種，分別是 簡(jiǎn)單描述符、節(jié)點(diǎn)描述符、電源描述符、端點(diǎn)描述符。終端設(shè)備一般由電池供電，對(duì)存儲(chǔ)空間要求比較小。 ZigBee應(yīng)用層除了提供必要的函數(shù)以及 服務(wù)接口外，另 一個(gè)重要的功能是 讓用戶(hù)在應(yīng)用 層 里編輯 自己的應(yīng)用對(duì)象。驅(qū)動(dòng)程序?yàn)槲锢韺犹峁┑慕涌谑菬o(wú)線射頻服務(wù)接入點(diǎn)（ RFSAP），從外界接收到數(shù)據(jù)包后，從物理層中提取信息并通過(guò) PDSAP 上傳給上層協(xié)議。山東省科學(xué)院，提出了利用光纖拉曼散射效應(yīng)（ Raman scattering）和光時(shí)域反射測(cè)量技術(shù)（ Optical TimeDomain Reflectometry，簡(jiǎn)稱(chēng) OTDR）來(lái)獲取空間溫度分布信息。主要包括采空區(qū)氣體成分分析法和測(cè)氡法。最后，本文對(duì) 該 系統(tǒng)的溫度監(jiān)測(cè)功能 效果進(jìn)行驗(yàn)證，并總結(jié)分析驗(yàn)證結(jié)果。 DS18B20。人們找到了溫度與氡氣濃度之間的關(guān)系，依據(jù)這種關(guān)系可以從氡氣濃度的變化反過(guò)來(lái)推算出火源的溫度。電磁法自然發(fā) 現(xiàn)火點(diǎn)探測(cè)技術(shù)，必須等煤炭燃燒起來(lái)才可以使用，適用于已經(jīng)火災(zāi)已經(jīng)形成情況下，不適用于火源點(diǎn)的預(yù)警與報(bào)警。 MAC 層數(shù)據(jù)服務(wù) 是指MAC 層協(xié)議數(shù)據(jù)單元（ MPDU）通過(guò)物理層數(shù)據(jù)服務(wù)發(fā)送和接收， 而 MAC 層數(shù)據(jù)服務(wù)接入點(diǎn)（ MCPSSAP）給網(wǎng)絡(luò)層提供數(shù)據(jù)服務(wù)接口。 應(yīng)用 程序框架（ AF）其本質(zhì)就是各個(gè)制造 商 所 自定義的應(yīng)用對(duì)象， 并提供 鍵值對(duì) (KVP)服務(wù)和報(bào)文 (MSG)服務(wù)以滿(mǎn)足應(yīng)用對(duì)象的數(shù)據(jù)傳輸 ， 用戶(hù)自定義應(yīng)用對(duì)象必須 遵循在端點(diǎn)1240 上 運(yùn)行的 規(guī)范（ profile） 原則。 星型拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò) 樹(shù)型拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò) 網(wǎng)狀拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器 路由器 終端設(shè)備 圖 ZigBee 網(wǎng)絡(luò)拓 撲結(jié)構(gòu) ① 星型拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò) 星型拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)是最簡(jiǎn)單的一種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，由一個(gè)協(xié)調(diào)器和 一個(gè)或 多個(gè)終端設(shè)備組成，只存在協(xié)調(diào)器與終端設(shè)備的通信， 而沒(méi)有路由節(jié)點(diǎn)的參與， 終端設(shè)備之間 的相互通訊 必須通過(guò)協(xié)調(diào)器轉(zhuǎn)發(fā)。 綁定 通過(guò)使用 ClusterI 使 不同 的 節(jié)點(diǎn)上的獨(dú)立端點(diǎn) 之間能夠 建立一個(gè)邏輯上的連接的特殊操作被稱(chēng)為綁定。 由于 ZigBee 的特點(diǎn)是低功耗，因此本設(shè)計(jì)中 為使 節(jié)點(diǎn) 滿(mǎn)足低功耗要求，終端節(jié)點(diǎn) 還能進(jìn)入休眠模式， 采用定時(shí)器喚醒模式每 10秒喚醒一次， 以最大限度的降低功耗。 圖 仿真器實(shí)物圖 CC2530 概述 CC2530 芯片是由 TI 公司設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的一款支持 標(biāo)準(zhǔn) /ZigBee/ZigBee RF4CE 的新一代 SOC 芯片，是 真正 的片上系統(tǒng)解決方案。 IAR 由嵌入式 C/C++優(yōu)化編譯器和調(diào)試器，實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，狀態(tài)機(jī)建模工具，硬件仿真器組成，是一套完整的集成開(kāi)發(fā)工具集合， 包含 嵌入式系統(tǒng) 設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)和測(cè)試的每一個(gè)階段 。 osalInitTasks()函數(shù)中主要進(jìn)行了內(nèi)存的分配、設(shè)置內(nèi)存空間單元、按照任務(wù)優(yōu)先級(jí)由高向低（高優(yōu)先級(jí)對(duì)應(yīng) taskID 值?。┻M(jìn)行任務(wù)初始化 3 件事，而對(duì)用戶(hù)應(yīng)用的初始化是關(guān)鍵。在 文件中， SampleApp_Init()函數(shù)主要內(nèi)容如下： void SampleApp_Init( uint8 task_id ) { SampleApp_TaskID = task_id。 SampleApp_ProcessEvent()函數(shù)主要負(fù)責(zé)接收系統(tǒng)消息中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 19頁(yè) 并對(duì)消息進(jìn)行處理，在網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)發(fā)生改變時(shí)完成對(duì)協(xié)調(diào)器和終端設(shè)備的設(shè)置，周期性發(fā)送消息，返回未處理事件，處理周期性事件。終端設(shè)備流程圖如圖 所示。 //低位 V2 = Ds18b20Read()。 if ( AF_DataRequest( amp。 //注冊(cè)串口任務(wù)； POSELamp。= 0x7f； DS18B20； ： //溫度讀取函數(shù) 帶 1 位小數(shù)位 unsigned int floatReadDs18B20(void) { unsigned char V1,V2。 osal_start_timerEx( SampleApp_TaskID, SAMPLEAPP_SEND_PERIODIC_MSG_EVT, 10000 )。 //點(diǎn)播 = SAMPLEAPP_ENDPOINT。函數(shù)中包括： 掃描事件設(shè)置標(biāo)志位，輪詢(xún)定時(shí)器和串口，準(zhǔn)備任務(wù)，在臨界區(qū)中提取、處理、清除、保存事件，使系統(tǒng)休眠。 Zmain . cMain ()主函數(shù)OSAL . cOsal _ init _ system ()初始化操作系統(tǒng)OSAL _ SampleApp . cOsal _ start _ system ()執(zhí)行操作函數(shù)OSAL . cosalInitTasks ()初始化系統(tǒng)任務(wù)SampleApp . cSampleApp _ Init ()用戶(hù)創(chuàng)建的任務(wù)OSAL _ SampleApp . cEvents = tasksEvent [ idx ]SampleApp . cSampleApp _ ProcessEvent ()用戶(hù)應(yīng)用事件處理函數(shù) 圖 ZStack 協(xié)議棧體系架 構(gòu)示意圖 ① ZStack 軟件架構(gòu) ZStack 協(xié)議棧首先從 main()函數(shù)開(kāi)始執(zhí)行， main()位于 文件中。 CC2530 的微控制器包括：高性能的 8051MCU 內(nèi)核，32/64/128/256KB 閃存， 8KB 內(nèi)存。 圖 節(jié)點(diǎn)底板電路示意圖 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 12頁(yè) 在本溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，由底板和核心板所組成的兩套節(jié)點(diǎn)分別作為協(xié)調(diào)器和終端節(jié)點(diǎn)。 ① 請(qǐng)求（ Request） ： 請(qǐng)求原語(yǔ)從 N+1 實(shí)體發(fā)送到 N 實(shí)體 ，請(qǐng)求發(fā) 起一個(gè)服務(wù)，如請(qǐng)求建立連接、數(shù)據(jù)傳送等。時(shí)間槽被分為網(wǎng)絡(luò)活動(dòng)區(qū)和網(wǎng)絡(luò)休眠區(qū)兩個(gè)部分，消息只能在網(wǎng)絡(luò)活動(dòng)區(qū)內(nèi)發(fā)送。 協(xié)調(diào)器也可以協(xié)助 網(wǎng)絡(luò)中安全中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 7 頁(yè) 服務(wù)和應(yīng)用層的綁定服務(wù) 的建立 。網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)服務(wù)實(shí)體產(chǎn)生網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議數(shù)據(jù)單元（ NPDU） 為設(shè)備間的數(shù)據(jù)傳輸提供必要的服務(wù)， 通過(guò)網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)實(shí)體服務(wù)接入點(diǎn)（ NLDESAP） 為應(yīng)用層提供 數(shù)據(jù)服務(wù)接口 。 每個(gè)服務(wù)實(shí)體 為其上層提供需要的接口都是通過(guò)其相應(yīng)的服務(wù)接入點(diǎn)（ SAP）實(shí)現(xiàn)的，每個(gè) SAP 所對(duì)應(yīng)的功能通過(guò)服務(wù)原語(yǔ)來(lái)完成 ，且每個(gè) SAP 支持許多種不同的服務(wù)原語(yǔ) 。主要有二類(lèi)系統(tǒng)， 基于無(wú)線的采空區(qū)溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、基于分布式光纖傳感器的采空區(qū)溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。 國(guó)內(nèi)外研究概況 煤礦采空區(qū)自然發(fā)現(xiàn) 火源位置的探測(cè)在技術(shù)實(shí)現(xiàn)上的難度較大 。 編號(hào)： （ ）字 號(hào) 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 題目： 姓名： 學(xué)號(hào)： 班級(jí)： 二〇一 四 年六月 基于 CC2530的溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 信息工程 20214 班 中 國(guó) 礦 業(yè) 大 學(xué) 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 姓 名 ： 學(xué) 號(hào) ： 04101918 學(xué) 院： 信息與電氣工程學(xué)院 專(zhuān) 業(yè)： 信息工程 設(shè)計(jì)題目： 基于 CC2530 的溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 專(zhuān) 題： 指導(dǎo)教師： 華 鋼 職 稱(chēng)： 教 授 二〇一 四 年 六月 徐州 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 學(xué)院 信息與電氣工程學(xué)院 專(zhuān)業(yè)年級(jí) 信息 2021 級(jí) 學(xué)生姓名 李明達(dá) 任 務(wù) 下 達(dá) 日 期 ： 2021 年 12 月 30 日 畢業(yè)設(shè)計(jì)日期： 2021 年 12 月 30 日 至 2021 年 6 月 10 日 畢業(yè)設(shè)計(jì)題目： 基于 CC2530 的溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì)專(zhuān)題題目： 畢業(yè)設(shè)計(jì)主要內(nèi)容和要求： CC2530 的無(wú)線溫度檢測(cè)節(jié)點(diǎn)； ； ； ； 院長(zhǎng)簽字： 指導(dǎo) 教師簽字： 年 月 日 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師評(píng)閱書(shū) 指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ) （①基礎(chǔ)理論及基本技能的掌握； ② 獨(dú)立解決實(shí)際問(wèn)題的能力；③ 研究?jī)?nèi)容的 理論依據(jù)和技術(shù)方法；④取得的主要成果及創(chuàng)新點(diǎn)；⑤ 工作態(tài)度 及工作量；⑥總體評(píng)價(jià)及建議成績(jī)；⑦存在問(wèn)題； ⑧ 是否同意答辯等）： 成 績(jī)： 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)評(píng)閱教師評(píng)閱書(shū) 評(píng)閱教師評(píng)語(yǔ) （ ①選題的意義； ② 基礎(chǔ)理論及基本技能的掌握；③綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力；③工作量的大?。虎苋〉玫闹饕晒皠?chuàng)新點(diǎn)；⑤寫(xiě)作的規(guī)范程度；⑥總體評(píng)價(jià)及建議成績(jī)；⑦存在問(wèn)題； ⑧ 是否同意答辯等 ）： 成 績(jī)： 評(píng)閱教師簽字： 年 月 日 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯及綜合成績(jī) 答 辯 情 況 提 出 問(wèn) 題 回 答 問(wèn) 題 正 確 基本 正確 有一般性錯(cuò)誤 有原則性錯(cuò)誤 沒(méi)有 回答 答辯委員會(huì)評(píng)語(yǔ)及建議成績(jī)： 答辯委員會(huì)主任簽字： 年 月 日 學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)小組綜合評(píng)定成績(jī)： 學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)小組負(fù)責(zé)人： 年 月 日 摘 要 本文主要 對(duì) 煤礦監(jiān)控系統(tǒng)中溫度 的