【正文】 era. Obtaining information is the precondition of realizing informationization while one of the most important tools which were used toacquire information is the sensors． The wireless sensor work which binessens or technology， wireless munication technology ， embedded putertechnology ， modern work and distributed information disposal technology together is a multi— study， highly crossed new research fields． It plays an important part in campaign people munication，invironmental and weather control， disaster detection， intelligent building， radiation inspection and so on． The IEEE802． 15． 4 and ZigBee protocol offer the criterion for wireless sensor wok． ZigBee protocol is constituted of IEEE802． 15． 4 PHY and MAC layer． ZigBee work layer and application layer． because the node has some characteristics such as low． cost， small volume，1imited energy and limited munication， the works characteristic CS are the system supporting low cost operation， easily realization and very low power consumption． Key Words: MSP430F2274 ZIGBEE CC2500 基于 eZ430RF2500 的無線溫度傳感器的設(shè)計 目錄 1 引言 ........................................................... 0 2 MSP430 單片機介紹 .............................................. 1 2． 1 MSP430單片機的用途 .......................................... 1 2． 2 MSP430單片機的功能 .......................................... 1 2． 3 MSP430F2274 的介紹 .......................................... 2 2． 3． 1 MSP430F2274 的 16位 CPU ................................. 3 2． 3． 2 MSP430F2274 的存儲器組織 ................................ 4 2． 3． 3 MSP430F2274 的尋址模式 ................................... 5 2． 4 MSP430F2274 的原理圖 ......................................... 5 3 無線射頻芯片 CC2500 ............................................. 7 3． 1 CC2500的性能參數(shù) ............................................ 7 3． 2 CC2500的內(nèi)部結(jié)構(gòu) ............................................ 8 4 ZIGBEE 協(xié)議棧研究 .............................................. 9 4． 1 ZIGBEE協(xié)議棧概述 ............................................. 9 4． 2 ........................................ 11 4． 2． 1 PHY(物理 )層 ........................................... 11 4． 2． 2 MAC(介質(zhì)接入控制子層 ) ................................. 12 4． 3 ZIGBEE網(wǎng)絡(luò)層 ................................................ 14 4． 3． 1 網(wǎng)絡(luò)層概況 ............................................ 14 4． 3． 2網(wǎng)絡(luò)層幀結(jié)構(gòu) ............................................ 16 4． 3． 3網(wǎng)絡(luò)層功能介紹 .......................................... 17 4． 4 ZIGBEE應(yīng)用層 ................................................ 17 5 系統(tǒng)的硬件設(shè)計 ............................................... 18 5． 1 系統(tǒng)設(shè)計原則 ............................................... 18 5． 2 系統(tǒng)元件概述 ............................................... 19 5． 2． 1 存取點（ AP） .......................................... 19 5． 2． 2 終端設(shè)備（ ED） ........................................ 19 5． 3 操作模式 ................................................... 19 5． 3． 1 冗余模式 .............................................. 20 5． 3． 2 最簡模式 .............................................. 20 5． 4 溫度傳感器節(jié)點硬件方案研究設(shè)計 ............................. 20 5． 5傳感器節(jié)點主電路設(shè)計 ........................................ 21 5． 5． 1控制器電路設(shè)計 .......................................... 21 5． 5． 2輸入輸出模塊設(shè)計 ........................................ 21 5． 6傳感器節(jié)點電源設(shè)計 .......................................... 21 5． 6． 1終端節(jié)點的可控電源設(shè)計 .................................. 22 5． 6． 2協(xié)調(diào)器節(jié)點的開關(guān)電源設(shè)計 ................................ 22 5． 7傳感器節(jié)點通信模塊設(shè)計 ...................................... 23 基于 eZ430RF2500 的無線溫度傳感器的設(shè)計 5． 7． 1 無線通信模塊設(shè)計 ...................................... 23 6 系統(tǒng)的軟件設(shè)計 ............................................... 24 6． 1 存取點的軟件設(shè)計 ........................................... 24 6． 2 協(xié)調(diào)器節(jié)點的軟件設(shè)計 ....................................... 25 6． 2． 1協(xié)調(diào)器節(jié)點軟件總體設(shè)計 .................................. 25 6． 2． 2 ZigBee 協(xié)議應(yīng)用對象設(shè)計 ............................... 26 6． 3 溫度傳感器終端節(jié)點的軟件設(shè)計 .............................. 28 6． 3． 1溫度傳感器終端節(jié)點軟件總體設(shè)計 .......................... 28 6． 3． 2溫度采集程序設(shè)計 ........................................ 29 6． 3． 3溫度顯示程序設(shè)計 ........................................ 29 7 結(jié)論 .......................................................... 31 致 謝 ........................................................... 32 參考文獻(xiàn) ......................................................... 33 附錄 ............................................................. 34 附錄 1： MSP430與 CC2500主接線圖 .................................. 34 附錄 2： MSP430與 CC2500實物圖 .................................... 35 附錄 3： EZ430RF2500 網(wǎng)絡(luò)顯示設(shè)置 ................................. 36 基于 eZ430RF2500 的無線溫度傳感器的設(shè)計 0 1 引言 在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以及科學(xué)研究中，溫度傳感器系統(tǒng)為分析決策系統(tǒng)提供準(zhǔn)確、實時的現(xiàn)場溫度數(shù)據(jù)，是許多監(jiān) 控系統(tǒng)中不可缺少的一部分，廣泛應(yīng)用在電力、化工、冶金、石油、環(huán)境、機械制造、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、糧食存儲、酒類生產(chǎn)等領(lǐng)域．隨著生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴大，生產(chǎn)車間等在地域上分布越來越廣，溫度監(jiān)測的范圍隨之?dāng)U大。 ZigBee協(xié)議是由 IEEE802． 15 4標(biāo)準(zhǔn)的 PHY和 MAC層再加上 ZigBee 的網(wǎng)終層和應(yīng)用層組成的，由于網(wǎng)絡(luò)節(jié)點具有成本低、體積小、能量和通信能力有限等特點，所以此種網(wǎng)絡(luò)的突出特點是兩絡(luò)系統(tǒng)支持低成本、易實現(xiàn)、低功耗等。在作戰(zhàn)人員通信、環(huán)境和氣象監(jiān)測、災(zāi)害預(yù)警、智能家具、輻射監(jiān)測等眾多領(lǐng)域都發(fā)揮著重要作用?；?eZ430RF2500 的無線溫度傳感器的設(shè)計 【摘 要】 隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，人類目前已經(jīng)置身于信息時代，信息的獲取是實現(xiàn)信息他的前提，獲取信息的一種重要工具就是傳感器。綜合了傳感器技術(shù)、嵌入式計算機技術(shù)、現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)及無線通信技術(shù)、分布式信號處理技術(shù)等的無線傳感器 網(wǎng)絡(luò)是多學(xué)科高度交叉的新興前沿研究熱點領(lǐng)域。低成本、低功耗、應(yīng)用簡單的 IEEE802． 15． 4 和 ZigBee協(xié)議的誕生為無線傳感器網(wǎng)絡(luò)提供了互聯(lián)互通酶規(guī)范。 本課題綜合運用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、現(xiàn)場總線技術(shù)和以太網(wǎng)技術(shù)，用網(wǎng)絡(luò)化思想構(gòu)建了溫度傳感器系統(tǒng)。溫度傳感器系統(tǒng)逐漸由單點、集中式向多點、分布式演變．由于溫度采樣點數(shù)量不斷增加，與監(jiān)控中心的距離越來越遠(yuǎn)，它們之間的數(shù)據(jù)交換必須通過傳輸網(wǎng)絡(luò)．當(dāng)前國內(nèi)廣泛應(yīng)用的溫度變送器大多采用兩線制，兩線制雖然解決了電源線和信號線的復(fù)用問題，很大程度上減少了布線成本，但沒有徹底擺脫導(dǎo)線的束縛。此外，采用兩線制溫度變送器的溫度傳感器系統(tǒng)的容量比較小，且不易擴展。 選擇和開發(fā)功耗低、可靠性高、適應(yīng)低速率、小數(shù)據(jù)量傳輸?shù)臒o線傳感器網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議，實現(xiàn)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的組網(wǎng)和數(shù)據(jù)傳輸。 設(shè)計網(wǎng)關(guān)，實現(xiàn)現(xiàn)場總線和以太網(wǎng)間的連接。 基于 eZ430RF2500 的無線溫度傳感器的設(shè)計 1 2 MSP430單片機介紹 2． 1 MSP430單片機的用途 單片機技術(shù)如今已經(jīng)滲透到人類生活的方方面面，在家用電器、通信產(chǎn)品等日用電子設(shè)備中都可以看見單片機，估計全世界人均有幾片單片機，此技術(shù)正在積極地影響著人類的生活。同時，該系列將大量的外圍模塊整合到片內(nèi)，也特別適合于設(shè)計片上系統(tǒng)；有豐富的不同型號的器件可供選擇，給設(shè)計者帶來很大的靈活性。 MSP430系列是眾多單片機系列中的一顆耀眼的新星。它們具有 16位 RISC結(jié)構(gòu)， CPU中的16個寄存器和常數(shù)發(fā)生器使 MSP4