基于ZigBee的溫度監(jiān)控系統(tǒng)
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2 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
CC2530測溫終端由RemoDAQ-8000溫控實(shí)驗(yàn)平臺(tái)、CC2530終端節(jié)點(diǎn)、ZigBee無線通信、微處理器模塊等組成，可用于對(duì)待測點(diǎn)的溫度進(jìn)行采集，并通過無線方式將溫度數(shù)據(jù)發(fā)送給協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)。CC2530協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)由微處理器和無線通信模塊組成，它的作用是通過RS232將接收到的數(shù)據(jù)傳送給PC機(jī)進(jìn)行處理和顯示。RemoDAQ-8000溫控實(shí)驗(yàn)平臺(tái)由R-8520、R-8036、R-8065、pt-100和電源模塊等五部分組成。其中，R-8520的作用是實(shí)現(xiàn)RS232電平和RS485電平的相互轉(zhuǎn)換；R-8036的作用是將采集到的溫度模擬量轉(zhuǎn)化為數(shù)字量；R-8065的作用是實(shí)現(xiàn)pt-100與電熱杯的加熱與停止；pt-100相當(dāng)于溫度傳感器，其測溫范圍為-500～1 200℃，溫度越高，電阻越大。上述模塊結(jié)構(gòu)圖如圖2所示。本文引用地址：http://m.butianyuan.cn/article/153719.htm
2．1 數(shù)據(jù)采集模塊
數(shù)據(jù)采集采用pt-100鉑電阻溫度傳感器，該傳感器阻值隨溫度的升高而上升。當(dāng)外界溫度為0℃時(shí)，其阻值為100 Ω；當(dāng)溫度為100℃時(shí)，其阻值為138．5 Ω。測溫范圍為-500～1 200℃。
溫控箱通過三線制與pt-100相連接，溫控箱內(nèi)集成有A／D轉(zhuǎn)換模塊，可提供9～12位的轉(zhuǎn)換精度，可直接將外接溫度信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字量溫度信號(hào)，并具有操作簡單、精度高、響應(yīng)時(shí)間短等特點(diǎn)，十分適合于溫度檢測。
2．2 ZigBee無線通信模塊
該模塊采用TI公司的CC2530，基于IEEE802．15．4標(biāo)準(zhǔn)的低功耗個(gè)域網(wǎng)協(xié)議，工作于全球免執(zhí)照申請(qǐng)的2．4 GHz頻段，數(shù)據(jù)傳輸速率為250 kHz。此模塊同時(shí)提供有串行外設(shè)接口(SPI)，可以使MCU與外圍設(shè)備以串行方式進(jìn)行通信，以交換信息。SPI接口不需要進(jìn)行尋址操作，且為全雙工通信，因而簡單高效。SPI接口包含以下4種信號(hào)線：
MOSI——主器件數(shù)據(jù)輸出，從器件數(shù)據(jù)輸入；
MISO——主器件數(shù)據(jù)輸入，從器件數(shù)據(jù)輸出；
SCLK——時(shí)鐘信號(hào)；
／SS——從器件使能信號(hào)，由主器件控制。
2．3 微處理器模塊
該模塊采用51系列80C52單片機(jī)。采用Intel公司的CHMOS工藝技術(shù)制造的高性能8位單片機(jī)，具有低功耗的特點(diǎn)，屬于80C51增強(qiáng)型單片機(jī)版本，同時(shí)集成了時(shí)鐘輸出和向上或向下計(jì)數(shù)器等更多功能，十分適合于自動(dòng)控制領(lǐng)域。80C52內(nèi)置8位中央處理單元、256字節(jié)內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器RAM、8 KB片內(nèi)存儲(chǔ)器ROM、32個(gè)雙向輸入輸出I／O口、3個(gè)16位定時(shí)／計(jì)數(shù)器和5個(gè)兩級(jí)中斷結(jié)構(gòu)，帶有一個(gè)全雙工串行通信口以及片內(nèi)時(shí)鐘振蕩電路。
80C51單片機(jī)芯片與RS232串口通信選用工作電壓為3．3 V的MAX232電平轉(zhuǎn)換芯片。由于終端節(jié)點(diǎn)分散，需采用電池供電，并且需低功耗，因此，本文使用5 V電池供電，并通過LMS117穩(wěn)壓芯片將5 V轉(zhuǎn)換為3．3 V，從而使終端節(jié)點(diǎn)具有更好的靈活性和可移動(dòng)性。
評(píng)論