基于ZigBee技術(shù)的溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的研究

1、基于zigbee技術(shù)的溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的研究目前我國北方大部分地區(qū)都有溫室大棚，而且溫室大棚也隨著監(jiān)測(cè)技術(shù)的長(zhǎng)進(jìn)來到了現(xiàn)代化遠(yuǎn)程監(jiān)控的時(shí)代，農(nóng)產(chǎn)品價(jià)格的提升使得溫室大棚采納進(jìn)一步的先進(jìn)技術(shù)成為可能，我們?cè)诖吮尘跋聦⒓夹g(shù)用于溫室大棚的溫、濕度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集，使得系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)分布式監(jiān)測(cè)，并且降低了成本，將數(shù)據(jù)匯總后通過ptr2000遠(yuǎn)程傳送至大棚管理者的電腦上，并通過后臺(tái)機(jī)的智能化軟件處理給出管理者實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)和準(zhǔn)時(shí)的建議，從而讓蔬菜品質(zhì)更好，產(chǎn)量更高。要舉行分布式監(jiān)測(cè)就要首先建立分布式網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)通信方式的挑選是很重要的，按照系統(tǒng)中所傳輸數(shù)據(jù)的特點(diǎn)以及系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)多，通信節(jié)點(diǎn)價(jià)格要低，并且不能布線的要求

2、我們挑選了一個(gè)很新的技術(shù)zigbee技術(shù)來作為我們無線網(wǎng)絡(luò)的通信方式。在數(shù)據(jù)通信方面挑選了性價(jià)比最好的通信方式。1 zigbee簡(jiǎn)介zigbee是一種無線銜接技術(shù)的商業(yè)化命名，該無線銜接技術(shù)主要解決低成本、低功耗、低復(fù)雜度、低傳輸速率、近距離的設(shè)備聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。zigbee標(biāo)準(zhǔn)基于802154協(xié)議棧而建立，具備了強(qiáng)大的設(shè)備聯(lián)網(wǎng)功能，它支持三種主要的自組織無線網(wǎng)絡(luò)類型，即星型結(jié)構(gòu)、網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)(mesh) 和簇狀結(jié)構(gòu)(cluster tree)，特殊是網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，具有很強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)茁壯性和系統(tǒng)牢靠性。zigbee是一種強(qiáng)調(diào)極低耗電、極低成本的短距離無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，傳輸速度為20 k250 kbps，zigbee

3、采納dsss技術(shù)。功耗更低，依zigbee網(wǎng)站公布，以普通電池電力而言，zigbee產(chǎn)品可用法數(shù)月至數(shù)年之久。它十分適用于那些需要一年甚至更長(zhǎng)時(shí)光才需更換電池的設(shè)備。這一點(diǎn)十分適合抄表系統(tǒng)。2 溫室大棚分布式監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的工作原理及zigbee網(wǎng)絡(luò)在系統(tǒng)中的工作架構(gòu)溫室大棚分布式監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的工作原理為：由網(wǎng)狀分布的zigbee節(jié)點(diǎn)通過溫度和濕度傳感器采集數(shù)據(jù)然后將數(shù)據(jù)傳送至主節(jié)點(diǎn)，由主節(jié)點(diǎn)再將匯總的數(shù)據(jù)通過ptr2000傳送至上位機(jī)，上位機(jī)將數(shù)據(jù)存入access數(shù)據(jù)庫表中，上位機(jī)的軟件可以顯示實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，歷史數(shù)據(jù)，并對(duì)數(shù)據(jù)舉行處理對(duì)管理者提出合理的建議，并分析歷史數(shù)據(jù)做出智能化的管理。其中網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)是基

4、于zigbee無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的，其網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)1所示?；趜igbee無線網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的溫室大棚分布式監(jiān)測(cè)系統(tǒng)具有以下幾個(gè)特點(diǎn)：(1)無須布設(shè)通信線路，各設(shè)備之間實(shí)現(xiàn)無線自動(dòng)組網(wǎng)銜接，即降低了系統(tǒng)安裝成本。(2)因?yàn)猷駠魍ㄐ畔到y(tǒng)的各個(gè)模塊具有高集成度，高牢靠性和低功耗，低成本，體積小等優(yōu)點(diǎn)，維護(hù)保養(yǎng)非常便利。(3)卓越的物理性能，囫圇網(wǎng)絡(luò)所用法的無線頻率是國際通用的免費(fèi)頻段(24248 ghz ism)，傳輸?shù)姆绞绞强垢蓴_能力強(qiáng)的直序擴(kuò)頻方式(dsss)。(4)網(wǎng)絡(luò)的自組織、自愈能力強(qiáng)，zigbee的自組織功能：無需人工干預(yù)，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)能夠感知其他節(jié)點(diǎn)的存在，并確定銜接關(guān)系，組成結(jié)構(gòu)化的網(wǎng)絡(luò)。3 基于c

5、c2430芯片的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)cc2430是chipconas公司最新推出的符合24 gieee802154標(biāo)準(zhǔn)的。利用此芯片開發(fā)的無線通信設(shè)備支持?jǐn)?shù)據(jù)傳輸率高達(dá)250 kbps可以實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的迅速組網(wǎng)。cc2430芯片只需少量外圍部件協(xié)作就能實(shí)現(xiàn)信號(hào)的收發(fā)功能。圖2為該溫度檢測(cè)終端的硬件結(jié)構(gòu)。用法一個(gè)非平衡天線，銜接非平衡可使天線性能更好。電路中的非平衡變壓器由c1和l1、l2、l3以及一個(gè)(印制板)微波傳輸線組成，囫圇結(jié)構(gòu)滿足rf輸入輸出匹配(50 q)的要求。內(nèi)部tr交換電路完成lna和pa之問的交換。r1和r2為偏置電阻，r1主要用來為32 mhz的晶振提供一個(gè)合適的工作。用1個(gè)32

6、 mhz的石英諧振器(xtal1)和2個(gè)電容(c2和c3)構(gòu)成一個(gè)32 mhz的晶振電路。用1個(gè)32768 khz的石英諧振器(xtal2)和2個(gè)電容(c4和c5)構(gòu)成一個(gè)32768 khz的晶振電路。調(diào)整器為全部要求18 v電壓的引腳和內(nèi)部電源供電，電容c6和c7是去耦電容，用來為電源濾波，以提高芯片工作的穩(wěn)定性。ds18b20的數(shù)據(jù)輸入輸出端dq接 p0-0引腳，該引腳具有4 ma的輸出驅(qū)動(dòng)能力。數(shù)據(jù)傳輸節(jié)點(diǎn)采納ptr2000芯片舉行無線遠(yuǎn)程傳輸，ptr2000是一種新型的單片無線收發(fā)數(shù)傳modem模塊，該器件為超小型模塊器件，具有超低功耗、高速率(192 kb-ps)無線收發(fā)數(shù)傳功能，且性能優(yōu)異，用法便利，ptr2000與組成的數(shù)據(jù)傳輸節(jié)點(diǎn)硬件銜接3所示。上位機(jī)軟件采納vb60，界面友好，可以顯示歷史數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)以及溫度、濕度曲線等。監(jiān)測(cè)界面4所示。4 結(jié)束語通過系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和對(duì)于cc2