【正文】 ............................................................................................ 14 系統(tǒng)硬件平臺(tái) ......................................................................................... 14 ZigBee 通信模塊 .................................................................................... 15 通信模塊電路設(shè)計(jì) ................................................................................. 16 溫濕度數(shù)據(jù)采集原理 ....................................................................................... 17 溫濕度傳感器 SHT10 ...................................................................................... 18 第 4 章 溫度采集系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) ............................................................................... 20 系統(tǒng)軟件平臺(tái)概述 ........................................................................................... 20 ZStack2020 協(xié)議棧軟件 ................................................................................. 21 ZStack軟件架構(gòu) ................................................................................... 21 ZStack軟件流程 ................................................................................... 23 VI 程序設(shè)計(jì) ........................................................................................................... 24 第 5 章 總結(jié) ................................................................................................................... 28 參 考 文 獻(xiàn) ..................................................................................................................... 29 致 謝 ............................................................................................................................ 31 基于 Zigbee 技術(shù)的溫度采集系統(tǒng)設(shè)計(jì) 1 基于 Zigbee 技術(shù)的溫度采集系統(tǒng)設(shè)計(jì) 第 1 章 緒論 課題背景與意義 在過去 20 年里，互聯(lián)網(wǎng)（ Inter）極大地方便和改變了我們的生活。 最后 對(duì)傳感器模塊硬件電路、無線收發(fā)模塊硬件電路以及整個(gè)系統(tǒng) 進(jìn)行了 測(cè)試， 結(jié)果顯示系統(tǒng)運(yùn)行平穩(wěn)，驗(yàn)證了本系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的可行性 。系統(tǒng) 采用星型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，建立了一個(gè)主節(jié)點(diǎn)與多個(gè)從節(jié)點(diǎn)搭建的自組網(wǎng)， 來 實(shí)現(xiàn)無線數(shù)據(jù)傳輸。 文章 首先介紹了 Zigbee 技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，通過介紹無線溫度采集系統(tǒng)的基本原理，制定系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案。 大連海事大學(xué) 畢 業(yè) 論 文 二 ○ 一 四 年六月 ┊┊┊┊┊┊┊裝┊┊┊┊┊┊┊訂┊┊┊┊┊┊┊線┊┊┊┊┊┊┊ 基于 ZigBee技術(shù)的溫度采集系統(tǒng)設(shè)計(jì) 專業(yè)班級(jí)： 通信工程 2 班 姓 名： 羅景元 指導(dǎo)教師： 譚克俊 信息科學(xué)技術(shù)學(xué)院 I 摘 要 近年來隨著無線通信、計(jì)算機(jī)傳感技術(shù)的飛速發(fā)展和融合，無線傳感網(wǎng)技術(shù)（ WSN）應(yīng)運(yùn)而生， 而 Zigbee 以其低成本、低數(shù)據(jù)速率、超低功耗的特點(diǎn)滿足 了當(dāng)前無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用與普及。本論文研究課題是基于 Zigbee 的無線溫度采集系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以應(yīng)用到智能家居領(lǐng)域從而節(jié)省人力和能源，具有非常廣闊的應(yīng)用前景和研究?jī)r(jià)值。進(jìn)而完成了對(duì)控制模塊、終端節(jié)點(diǎn)相關(guān)軟硬件的設(shè)計(jì)。通過數(shù)字 溫度傳感器 SHT11 采集溫度數(shù)據(jù)， 在Zigbee 終端節(jié)點(diǎn)根據(jù)設(shè)定好的路由協(xié)議多跳上傳至協(xié)調(diào)器 節(jié)點(diǎn)，協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)將收集到的溫度數(shù)據(jù)處理由串口 線路傳給上位 PC 機(jī) ，在 PC 機(jī)上的串口終端上實(shí)時(shí)顯示監(jiān)測(cè)收集到的數(shù)據(jù)。 關(guān)鍵詞：無線通信 ；無線傳感網(wǎng) ； ZigBee；溫度采集 II ABSTRACT In recent years, with the rapid development of wireless munications, puter sensing technology and the fusion, wireless sensor work technology(WSN) arises at the historic moment. known for its low cost, the characteristics of the low data rate, low power consumption Zigbee satisfy the current applications of wireless sensor work technology and popularization. This thesis research topic is based on the Zigbee wireless temperature acquisition system,The system can be applied to the field of intelligent household saving manpower and energy. it has very broad application prospects and research value. This paper introduces the Zigbee technology and the work topology,Through the introduction of the basic principle of wireless temperature acquisition system, the system overall design scheme,Then pleted the control module, terminal node related hardware and software USES the star work topology structure, set up a master node and multiple slave nodes set up adhoc work, to realize wireless data digital temperature sensor SHT11 temperature data collected in Zigbee terminal nodes according to set good routing protocol jump uploaded to the coordinator node,The coordinator node will be collected by the temperature data processing by a serial line to the upper PC, and displayed in real time on PC serial port terminal monitoring data collected. At the end of the sensor module, wireless transceiver module hardware circuit and the whole system is tested, the results show that the system runs stably, verify the feasibility of the system design. KEY WORDS: wireless munication。就我們所熟知的幾種短距離無線網(wǎng)絡(luò)通信標(biāo)準(zhǔn)有： WIFI（無線寬帶接入）、 Bluetooth（藍(lán)牙）、 ZigBee 等無線技術(shù)，每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)都 有它 在特定領(lǐng)域應(yīng)用的優(yōu) 點(diǎn) 。在工業(yè)生產(chǎn)過程中需要實(shí)時(shí)測(cè)量溫度，在農(nóng)業(yè)生 產(chǎn)中離不開溫度的測(cè)量，在家庭生活中也是處處離不開溫度的采集監(jiān)控。 溫度傳感器，使用范圍廣，數(shù)量多，居各種傳感器之首。使用以無線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)為基礎(chǔ)的應(yīng)用系統(tǒng)，進(jìn)行溫度等數(shù)據(jù)采集傳輸?shù)姆绞揭呀?jīng)出現(xiàn)在社會(huì)生活生產(chǎn)的每一個(gè) 方面，溫度等數(shù)據(jù)測(cè)量的準(zhǔn)確度在影響生產(chǎn)效益的同時(shí)也逐步引起了社會(huì)各界的重視[24]。 無線溫度采集的現(xiàn)狀與未來展望 傳感器網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的采集、處理和傳輸三種功能。無線傳感器網(wǎng)絡(luò) wireless sensor work（即基于 Zigbee 技術(shù)的溫度采集系統(tǒng)設(shè)計(jì) 2 WSN）是由部署在監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)大量的廉價(jià)微型傳感器節(jié)點(diǎn)組成，通過無線通信方式形成的一個(gè)多跳的自組織的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。盡管無線 傳感器技術(shù) 仍處于初步應(yīng)用階段，但已經(jīng)展示出了非凡的應(yīng)用價(jià)值，相信隨著相關(guān)技術(shù)的發(fā)展和推進(jìn)，一定會(huì)得到更大的應(yīng)用。系統(tǒng)整體主要由 ZigBee 網(wǎng)絡(luò)組成，負(fù)責(zé)無線傳感網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部數(shù)據(jù)的采集和傳輸。 基于上述架構(gòu)的溫度采集及控制系統(tǒng)具有如下的特點(diǎn)：首先， ZigBee 作為一種新興的無線通信技術(shù)，它的組網(wǎng)靈活與低成本等特點(diǎn)解決了傳統(tǒng)有線連接方式布線繁瑣、擴(kuò)展性和移植性差的缺點(diǎn)；其次， ZigBee 技術(shù)的低功耗特點(diǎn)使采集控制節(jié)點(diǎn)可采用電池供電適于放置在一些無固定電源的監(jiān)控環(huán)境中。和其他標(biāo)準(zhǔn)，如 相比，滿足 Zigbee 和 標(biāo)準(zhǔn)的最低需求相對(duì)簡(jiǎn)單， 這同時(shí)也降低了 Zigbee 收發(fā)器的復(fù)雜度和成本 [16]。學(xué)習(xí)基于 Zstack協(xié)議棧的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸方法。 閱讀 SHTX0 溫濕度傳感器芯片文檔，熟悉該傳感器的使用及時(shí)序操作。即協(xié)調(diào)器自動(dòng)組網(wǎng)，終端節(jié)點(diǎn) (附帶溫濕 度傳基于 Zigbee 技術(shù)的溫度采集系統(tǒng)設(shè)計(jì) 3 感器 )自動(dòng)入網(wǎng)，并采集溫濕度數(shù)據(jù)廣播傳輸，協(xié)調(diào)器接收到信息后將溫濕度數(shù)據(jù)通過串口發(fā)送給 PC 計(jì)算機(jī)顯示。 基于 Zigbee 技術(shù)的溫度采集系統(tǒng)設(shè)計(jì) 4 第 2 章 Zigbee 技術(shù) Zigbee 技術(shù)簡(jiǎn)介 Zigbee 是什么 ZigBee 技術(shù)是一種近距離、低復(fù)雜度、低功耗、低速率、低成本的雙向無線通訊技術(shù)。 ―Zigbee‖一詞源自于蜜蜂群在發(fā)現(xiàn)花粉位置時(shí)，通過跳 ZigZag 形舞蹈來告知同伴，傳遞所發(fā)現(xiàn)新食物源的位置、距離和方向等信息。形象的描述 Zigbee：它是一種簡(jiǎn)單的東西，其核心是多信道無線通信裝置和微控制器它們都被集成在一兩塊半導(dǎo)體芯片上，封裝在如同小指甲蓋大小的塑料制品里面。 Zigbee 的優(yōu)勢(shì) 首先，各種不同功能的無線網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)要能相互相交流、相互溝通，就需要保證網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的互通性，即網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)化。這就需要管理越來越復(fù)雜的無線網(wǎng)絡(luò)，這樣一來，產(chǎn)品的部分設(shè)計(jì)被標(biāo)準(zhǔn)化，顯著減小了產(chǎn)品設(shè)計(jì)的工作量，有利于縮短產(chǎn)品上市周期。這種基于標(biāo)準(zhǔn)的低功率技術(shù)基于 Zigbee 技術(shù)的溫度采集系統(tǒng)設(shè)計(jì) 5 特別適合樓宇自動(dòng)化、成套照明、通風(fēng)及自動(dòng)調(diào)溫系統(tǒng)，降低工業(yè)控制和傳感器應(yīng)用的安裝和維護(hù)成本。 Zigbee 網(wǎng)絡(luò)可容納多達(dá) 65000 個(gè)節(jié)點(diǎn)，網(wǎng)絡(luò)中的任意節(jié)點(diǎn)之間都可進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊。在有模塊加入和撤出時(shí)，網(wǎng) 絡(luò)具有自動(dòng)修復(fù)功能。 Zi