CC2430與DS18B20的 糧庫溫度傳感器網(wǎng)絡(luò)設(shè)計

平房倉糧堆溫度數(shù)據(jù)信息采集系統(tǒng)監(jiān)測點立面示意圖如圖4所示。糧堆溫度監(jiān)測點分別由糧面向下和由倉底向上布置，按照6m裝糧高度每根單總線電纜設(shè)置8只溫度傳感器，自糧面向下及自倉底向上傳感器布置間距為0．30 m、0．70 m、1．0 m、1．0 m。對倉內(nèi)東、南、西、北各側(cè)3組同一平面的3個糧堆溫度監(jiān)測點的數(shù)據(jù)信息采取求平均值的方法進(jìn)行整理，以提高監(jiān)測數(shù)據(jù)信息的可靠性和準(zhǔn)確性。

3 DS18B20單總線溫度傳感器
DS18820數(shù)字溫度計提供9位(二進(jìn)制)溫度讀數(shù)，指示器件的溫度信息經(jīng)過單線接口送入DS18820或從DS18820送出，因此從主機CPU到DS18820僅需一條線(和地線)。DS18820的電源可以由數(shù)據(jù)線本身提供，而不需要外部電源。因為每一個DS18820在出廠時已經(jīng)給定了唯一的序號，因此任意多個DS18820可以存放在同一條單線總線上，這允許在許多不同的地方放置溫度敏感器件。DS18820的測量范圍從-55℃～+125℃，增量值為0．5℃，可在1 s(典型值)內(nèi)把溫度變換成數(shù)字。DS18820與CC2430的接口電路如圖5所示。

多個DS18820讀溫度流程如下：復(fù)位→發(fā)55HMATCHROM命令→發(fā)64位地址→發(fā)44H開始轉(zhuǎn)換命令→延時→復(fù)位→發(fā)55HMATCHROM命令→發(fā)64位地址→發(fā)0BE讀存儲器命令→連續(xù)讀出2字節(jié)數(shù)據(jù)(即溫度)→復(fù)位→讀下一個器件溫度。

4 CC2430模塊
4．1 CC2430芯片的主要特點
CC2430芯片延用了以往CC2420芯片的架構(gòu)，在單個芯片上整合了ZigBee射頻(RF)前端、內(nèi)存和微控制器。它使用1個8位MCU(8051)，具有128 KB可編程閃存和8 KB的RAM，還包含模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器(ADC)、幾個定時器(timer)、AES128協(xié)同處理器、看門狗定時器(watchdogtimer)、32 kHz晶振的休眠模式定時器、上電復(fù)位電路(power on reset)、掉電檢測電路(brown out detection)，以及21個可編程I／O引腳。CC2430芯片采用0．18 μmCMOS工藝生產(chǎn)；在接收和發(fā)射模式下，電流損耗分別低于27 mA或25 mA。CC2430的休眠模式和轉(zhuǎn)換到主動模式的超短時間的特性，特別適合那些要求電池壽命非常長的應(yīng)用。
CC2430芯片的主要特點如下：高性能和低功耗的8051微控制器核；集成符合IEEE 802．15．4標(biāo)準(zhǔn)的2．4GHz的RF無線電收發(fā)機；優(yōu)良的無線接收靈敏度和強大的抗干擾性；在休眠模式時僅0．9μA的流耗，外部的中斷或RTC能喚醒系統(tǒng)；在待機模式時少于0．6μA的流耗，外部的中斷能喚醒系統(tǒng)；硬件支持CSMA／CA功能；較寬的電壓范圍(2．0～3．6 V)；數(shù)字化的RSSI／LQI支持和強大的DMA功能；具有電池監(jiān)測和溫度感測功能；集成了14位模數(shù)轉(zhuǎn)換的ADC；集成AES安全協(xié)處理器；帶有2個強大的支持幾組協(xié)議的USART，以及1個符合IEEE802．15．4規(guī)范的MAC計時器，1個常規(guī)的16位計時器和2個8位計時器；強大和靈活的開發(fā)工具。