【正文】 期科學(xué)與技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要》中，為信息技術(shù)確定了三個(gè)前沿方向，其中有兩項(xiàng)就與傳感器網(wǎng)絡(luò)直接相關(guān)，這就是智能感知和自組網(wǎng)技術(shù)。特別是與我們?nèi)粘Ｉ钕嚓P(guān)的及距離無(wú)線組網(wǎng)技術(shù)的研究和應(yīng)用。到目前為止，國(guó)內(nèi)目前除了成都無(wú)線龍科技公司真正將 Zigbee 技術(shù)開(kāi)發(fā)成產(chǎn)品并成功用于幾個(gè)領(lǐng)域的實(shí)際生產(chǎn)問(wèn)題外，尚未有其他的相關(guān)企業(yè)和高校拿出了過(guò)硬的產(chǎn)品。 雖然 在現(xiàn)代意義上的無(wú)線傳感 器 網(wǎng) 絡(luò) 研究及其應(yīng)用方面，我國(guó)與發(fā)達(dá)國(guó)家?guī)缀跬絾?dòng)， 我國(guó) 甚至 成為信息領(lǐng)域位居世界前列的少數(shù) 國(guó)家 之一。而在 Chipcon收購(gòu)了 F8W后， Chipcon就成為 ZigBee的完全解決方案的提供者。 Wireless等，其中以 Figure8在標(biāo)準(zhǔn)化方面， IEEE ． 4工作組主要負(fù)責(zé)制定物理層和 MAC層的協(xié)議，其余協(xié)議主要參照和采用現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)，高層應(yīng)用、測(cè) 試和市場(chǎng)推廣等方面的工作由 ZigBee聯(lián)盟負(fù)責(zé)。 Zigbee聯(lián)盟由Chaddrcon、 Ember、 FreeScale、 Honeywll、 Motorala、 Philaddrs和 Sansung等公司于 2021年 8月成立，旨在推動(dòng) Zigbee技術(shù)的發(fā)展，如今有上百家芯片公司、無(wú)線節(jié)點(diǎn)公司和開(kāi)發(fā)商的加入，包括有許多 IC設(shè)計(jì)、家電、通訊節(jié)點(diǎn)、 ADDR服務(wù)提供、玩具等廠商。這個(gè)工作組致力于定義一種供廉價(jià)的固定、便攜或移動(dòng)設(shè)備使用的低成本、低功耗、低速率的無(wú)線連接技術(shù)。 . . 國(guó)內(nèi)外發(fā)展和應(yīng)用現(xiàn)狀 國(guó)外對(duì)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)，尤其是 Zigbee技術(shù)的研究起步較早，研究也較成熟。 WSN 與傳統(tǒng)傳感器和測(cè)控系統(tǒng)相比具有明顯的優(yōu)勢(shì)。 WSN 是由一組傳感器節(jié)點(diǎn)以自組織的方式構(gòu)成的有線或無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，其目的是協(xié)作地感知、采集和處理網(wǎng)絡(luò)覆蓋的地理區(qū)域中感知對(duì)象的信息，并發(fā)布給觀察者。 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)可以看成是由數(shù)據(jù)獲取網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)分布網(wǎng)絡(luò)和控制管理中心三部分組成的。由大量節(jié)點(diǎn)組成的面向任務(wù)的分布式網(wǎng)絡(luò)，綜合了傳感器、嵌入式計(jì)算、現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)及無(wú)線通信、分布式信息處理等多領(lǐng)域技術(shù)，通過(guò)各類微型傳感器對(duì)信息目標(biāo)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，由嵌入式微處理器對(duì)信息進(jìn)行加工處理，并通過(guò)無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)將信息傳送至遠(yuǎn)程用戶，然后通過(guò)相應(yīng)的規(guī)則進(jìn)行。 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)簡(jiǎn)介 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)是大量的靜止或移動(dòng)的傳感器以自 組織和多跳的方式構(gòu)成的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，其目的是協(xié)作地感知、采集、處理和傳輸網(wǎng)絡(luò)覆蓋地理區(qū)域內(nèi)感知對(duì)象的監(jiān)測(cè)信息，并報(bào)告給用戶。伴隨著 傳感器技術(shù)本身不斷地在發(fā)展、深化和交叉，從原先單一的敏 感元件發(fā)展到混合集成傳感器、智能傳感器等，真正朝著無(wú)所不在的信息獲取技術(shù)方向邁進(jìn)， 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)異軍突起，包括在國(guó)防安全、工農(nóng)業(yè)領(lǐng)域各種控制、城市管理、生物醫(yī)療、環(huán)境監(jiān)測(cè)、搶險(xiǎn)救災(zāi)、防恐反恐、危險(xiǎn)區(qū)域遠(yuǎn)程控制等許多領(lǐng)域都體現(xiàn)了重要的科研價(jià)值和實(shí)用價(jià)值，具有十分廣闊的應(yīng)用前景。 而在傳感器技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)取得突破性進(jìn)展之后，一種名叫無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的通信系統(tǒng)躍然而出，它以其低成本、低功耗、對(duì)等通信等三大優(yōu)勢(shì)漸漸成為新興通信技術(shù)中的一大熱點(diǎn)。因此 ， 一些典型的無(wú)線應(yīng)用 產(chǎn)品順勢(shì)而生 ，如：無(wú)線智能家居，無(wú)線抄表，無(wú)線點(diǎn)菜，無(wú)線數(shù)據(jù)采集，無(wú)線設(shè)備管理和監(jiān)控，汽車儀表 數(shù)據(jù)的無(wú)線讀取等等。同時(shí)， 隨著 近年來(lái) 射頻技術(shù)、集成電路技術(shù)的發(fā)展，無(wú)線通信功能的實(shí)現(xiàn)越來(lái)越容易，數(shù)據(jù)傳輸速度 和穩(wěn)定性都有了飛躍性的提高 ， 體現(xiàn)出了巨大的應(yīng)用潛力 。有線網(wǎng)絡(luò)速度快，數(shù)據(jù)流量大，可靠性強(qiáng)，對(duì)于基本固定的設(shè)備來(lái)說(shuō)無(wú)疑是比較理想的選擇，的確在實(shí)際應(yīng)用中也達(dá)到了比較滿意的效果。但大多數(shù)這些設(shè)備和使用終端間的信息傳送都是依靠有線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行的。并且，對(duì)于我們這些實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)不足、理論知識(shí)學(xué)習(xí)比較淺顯的大學(xué)生來(lái)說(shuō)，以 ZigBee 這種通信數(shù)據(jù)量不大、低數(shù)據(jù)傳輸率、低成本、低功耗而且具有安全可靠性的這種無(wú)線通信技術(shù)為無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的組網(wǎng)通信方式的研究對(duì)象，既不會(huì)太過(guò)艱難，也不會(huì)流于淺表，最為合適不過(guò)。 ZigBee 協(xié)議是由IEEE 802． 15． 4 標(biāo)準(zhǔn)的 PHY 層和 MAC 層再加上 ZigBee 聯(lián)盟定義的網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層所組成，其突 出的特點(diǎn)是擁有網(wǎng)絡(luò)支持低成本、低功耗、低速率、短距離的數(shù)據(jù)傳輸能力。 隨著它的發(fā)展 ，用于設(shè)計(jì)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議逐漸地多元化， 無(wú)線局域網(wǎng)（ WLAN）、藍(lán)牙（ BlueTooth）技術(shù)、無(wú)線保真（ WiFi）、超寬帶（ UWB）以及 Zigbee 技術(shù)等熱點(diǎn)技術(shù)相繼出現(xiàn)，均展現(xiàn)出各自的應(yīng)用特點(diǎn)和市場(chǎng)潛力。 . . １ 緒論 選題依據(jù)和意義 現(xiàn)今社會(huì)無(wú)線取代有線已經(jīng)是信息通訊領(lǐng)域的一個(gè)主流趨勢(shì)，用便捷快速的方式傳遞信息是信息工程的一個(gè)重要的研究目標(biāo)。 實(shí)驗(yàn)表明 ， 在溫度監(jiān)測(cè)過(guò)程中 ， 該系統(tǒng)能靈活組網(wǎng) ， 測(cè)量精確。 該技術(shù)有組網(wǎng)方便 ， 自愈能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn) ， 能夠穩(wěn)定準(zhǔn)確地獲得環(huán)境溫度 。而 Zigbee 技術(shù)擁有網(wǎng)絡(luò)容量大，架構(gòu)簡(jiǎn)單，低功耗，低速率等特點(diǎn)，十分適合用來(lái)組建無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)。. . 題目 ： 無(wú)線測(cè)溫系統(tǒng)設(shè)計(jì) . . 無(wú)線測(cè)溫系統(tǒng)設(shè)計(jì) 摘 要 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)是集傳感器、無(wú)線通信和網(wǎng)絡(luò)三大技術(shù)于一體的信息獲取與處理技術(shù)，主要用于實(shí)現(xiàn)不同環(huán)境下各種參數(shù)的檢測(cè)。最新的發(fā)展方向在于減小體積，簡(jiǎn)化布局以及在低能條件下盡可能延長(zhǎng)生命周期。 本文針對(duì)現(xiàn)實(shí)環(huán)境中對(duì)溫度了解的需要 ， 設(shè)計(jì)了一種基于 ZigBee自組網(wǎng)技術(shù)的溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng) 。 系統(tǒng)以CC2530無(wú)線射頻芯片為主控芯片 ， DS18B20數(shù)字式溫度傳感器組成測(cè)溫節(jié)點(diǎn) ， 運(yùn)用無(wú)線方式并通過(guò)串口與 PC機(jī)實(shí)現(xiàn)通訊 。 關(guān)鍵詞： CC2530； 溫度監(jiān)測(cè) ； ZigBee； DS18B20 . . Wireless Temperature Measurement System Design ABSTRACT Wireless Sensor Networks (WSN) setting sensors with wireless munications and work is a kind of information acquisition and processing technology , mainly used to implement the detection of slow parameters under different circumstances. The newest development direction is to reduce the volume, to simplify the layout and to extend the life cycle in the lowenergy conditions much as possible. However, Zigbee technology, with large work capacity, simple structure, low rate and power consumption , is especially suitable for the formation of the WSN. The paper based on the requirement of knowing the practical environment of the temperature,this paper design a temperature monitoring system which is based on ZigBee since work technology． This technology has working convenient,self－ healing capability etc advantages,stable to obtain the accurate temperature． System to RF transceiver CC2530 as the main chip,DS18B20 digital temperature sensor as temperature sensor node,by wireless way and through a serial port with a PC to realize munication. Experimental results show that in the temperature monitoring process,the system can flexible work． Key words:CC2530； temperature monitoring； ZigBee； DS18B20 . . 目 錄 １ 緒論 ............................................ 1 選題依據(jù)和意義 ........................................ 1 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究背景及意義 ....................... 1 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)簡(jiǎn)介 ................................. 2 國(guó)內(nèi)外發(fā)展 和應(yīng)用現(xiàn)狀 ................................. 3 未來(lái)前景展望 ........................................ 4 2 ZigBee 協(xié)議簡(jiǎn)介 ................................... 6 ZigBee 的概述 .......................................... 6 物理層 .............................................. 6 MAC 層 ............................................... 8 網(wǎng)絡(luò)層（ NWK） ...................................... 11 應(yīng)用層（ APL 層） .................................... 11 安全服務(wù)提供 層（ SSP 層） ............................ 12 ZigBee 的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ) ..................................... 12 網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)類型 ....................................... 12 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫问? ....................................... 12 ZigBee 的工作模式 ..................................... 13 3 核心板介紹 ...................................... 15 CC2530 核心板 ......................................... 15 CC2530 介紹 ......................................... 15 CC2530 引腳描述 ..................................... 15 . . 普通底板 ............................................. 16 仿真器 ............................................... 17 溫度傳感器介紹 ....................................... 17 DS18B20 溫度傳感器特性 .............................. 17 DS18B20 管腳介紹 .................................... 17 4 開(kāi)發(fā)環(huán)境快速建立 ................................. 19 相關(guān)軟件和驅(qū)動(dòng)安裝 ................................... 19 TI 協(xié)議棧的安裝 ....................................... 21 仿真器 驅(qū)動(dòng)安裝方法 ................................... 22 5 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) .................................... 23 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) ......................................... 23 協(xié)調(diào)器硬件設(shè)計(jì) ..................................... 24 測(cè)溫節(jié)點(diǎn)的硬件設(shè)計(jì) ................................. 25 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) ......................................... 2