隨著人們生活水平的提高,食品的安全衛生越來越受到人們的重視。每年技術監督部門都要對全市各冷庫食品進行抽檢,檢查后發現市民每年消費的農產品及其他易腐食品中有很大部分就是因為冷藏、冷凍未達到要求而變質的,因此對冷庫溫度的實時監測對于貯藏品的質量保證顯得尤為重要。由于ZigBee應用的低帶寬要求,ZigBee節點可以在大部分時間內為睡眠模式,以節省電池能量。當接收到廣播信標時被喚醒并迅速發送數據,然后重新進入睡眠模式。ZigBee可以在15毫秒或更短的時間內由睡眠模式進入活動模式,因此即使處于睡眠的節點也可以實現低時延的目的。
單個冷庫溫度無線監測系統的下位機主要是由單片機與溫度傳感器、無線射頻收發器、鍵盤電路、顯示電路、時鐘電路等構成,上位機由單片機與無線射頻收發器構成。下面將主要介紹上述幾個模塊的電路設計。上位機與下位機的單片機AT89C51的最小系統均如圖3所示,圖中外接晶體以及電容C2、C3構成并聯諧振電路,它們起穩定振蕩頻率、快速起振的作用,其值均為30PF左右,晶振頻率選6MHZ。外接復位信號采用的是上電復位和手動復位的結合。
本系統為多點溫度測試,溫度傳感器DS18B20既可寄生供電也可外部電源供電。為了盡可能減少使用單片機的I/O口,我們采用外部電源供電方式。同時注意單總線上所掛接的DS18B20的數目不宜超過8個,否則需考慮總線驅動問題。其硬件連接電路如圖4所示:
XBee Pro模塊自帶軟件包,可以直接實現點對點的無線通訊,但需要提前將XBee Pro模塊進行匹配,才能實現數據的無線通訊功能。因為單片機管腳電壓為5V,而XBee Pro模塊的管腳電壓為3.3V,故若將兩模塊連接需使用光電隔離。其中上位機與下位機分別都有XBee Pro模塊與單片機的連接,其硬件連接均如圖5,設計采用的是獨立式鍵盤,以查詢方式工作。直接用I/O口線構成單個按鍵電路,每個按鍵占用一條I/O口線,每個按鍵的工作狀態相互不會產生影響,其接口電路如圖6所示:
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