隨著現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)的不斷進(jìn)步，ZigBee 無線通信技術(shù)的發(fā)展日益成熟，其被廣泛應(yīng)用于無線傳感器測(cè)量網(wǎng)絡(luò)、工農(nóng)業(yè)監(jiān)控、智能交通、智能家居等眾多領(lǐng)域。ZigBee 無線通信技術(shù)的低功耗、短距離、低成本、布網(wǎng)靈活等特點(diǎn)十分適用于需要自動(dòng)連續(xù)采集數(shù)據(jù)、局域分布測(cè)量、大范圍聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)處理的測(cè)量場(chǎng)合。

傳統(tǒng)的有線溫度采集系統(tǒng)，布線紛繁復(fù)雜，系統(tǒng)容易老化，成本高，靈活性差，不具有可移動(dòng)性，而無線溫度采集傳輸系統(tǒng)能解決這些問題，并能節(jié)約人力資源。利用無線溫度采集傳輸技術(shù)還可以減少工作人員的人身危害，不用他們冒險(xiǎn)就可以采集到現(xiàn)場(chǎng)的溫度。

本文設(shè)計(jì)了一種基于ZigBee 無線通信技術(shù)的溫度測(cè)量系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了節(jié)點(diǎn)間的無線通信，同時(shí)上位機(jī)對(duì)溫度信息進(jìn)行收集，并進(jìn)行統(tǒng)一管理。該系統(tǒng)擴(kuò)展性好，維護(hù)方便。

1系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)

由于zigbee 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有星形，樹形，網(wǎng)狀3 種模式，按照網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)功能劃分可分為終端節(jié)點(diǎn)（ep）、路由器節(jié)點(diǎn)（rp）和協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)（cp）3 種。其組織結(jié)構(gòu)如圖1 所示。

圖2 多點(diǎn)無線溫度測(cè)量系統(tǒng)框圖

終端節(jié)點(diǎn)將采集到的溫度信息無線傳輸給協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)，協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)管理所有與之相連的終端節(jié)點(diǎn)，負(fù)責(zé)與之組網(wǎng)，并接受來自終端節(jié)點(diǎn)的溫度信息以及終端節(jié)點(diǎn)的信息并將所有的信息傳送給PC機(jī)，顯示給用戶。對(duì)于一些控制系統(tǒng)，PC機(jī)還可以針對(duì)不同的應(yīng)用情況進(jìn)行分析從而做出不同的控制。

2終端節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)

終端節(jié)點(diǎn)利用數(shù)字溫度傳感器DS18B20 采集溫度信息，將溫度信息送交微控制器CC2480 進(jìn)行初步處理，通過CC2480 芯片中集成的RF 射頻天線將溫度信息以及發(fā)送端的信息傳送給協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)。功能上主要有3 個(gè)模塊：溫度采集模塊，微控制模塊，無線通信模塊。其對(duì)應(yīng)的硬件模塊如圖3 所示。

圖4 CC2480 外圍電路圖