基于ZigBee技術(shù)的樹簇網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)

　　網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備分為三種：終端設(shè)備、路由器、協(xié)調(diào)器。其中終端設(shè)備為RFD，其他兩種為FFD。RFD作為樹枝末位的節(jié)點(diǎn)，一次只能連接一個(gè)FFD設(shè)備。

　　因?yàn)闇囟葷穸刃盘?hào)不會(huì)突變，所以在正常情況下每120s采集1次的頻率足夠滿足要求。成功發(fā)送數(shù)據(jù)后RFD節(jié)點(diǎn)進(jìn)入休眠狀態(tài)，以節(jié)省能量；但是若探測(cè)到煙霧或者有人闖入，節(jié)點(diǎn)將以突發(fā)的方式傳送數(shù)據(jù)，以求數(shù)據(jù)達(dá)到監(jiān)控終端的延時(shí)最小。

2 節(jié)點(diǎn)硬件設(shè)計(jì)

　　由于節(jié)點(diǎn)的數(shù)量較大，為了方便生產(chǎn)，將FFD和RFD設(shè)備的主要區(qū)別放在軟件方面；而硬件部分除了協(xié)調(diào)器具有UART接口外，其他都是相同的。總體分為核心單元CC2430、傳感器模塊以及電源管理模塊3部分。硬件的總體框圖如圖2所示。

2．1 核心單元CC2430

　　CC2430是TI公司推出的支持ZigBee協(xié)議的SoC解決方案，可用于各種ZigBee無線節(jié)點(diǎn)，包括協(xié)調(diào)器、路由器和終端設(shè)備。它延用了 CC2420芯片的架構(gòu)，在單個(gè)芯片上整合了ZigBee射頻(RF)前端、存儲(chǔ)器和微控制器。CC2430F128內(nèi)嵌增強(qiáng)型8051 MCU，8 KB RAM，128 KBFlash，包含8路ADC、3個(gè)定時(shí)器、AESl28加密電路，MAC協(xié)處理器、看門狗定時(shí)器，以及21個(gè)可編程I／O引腳，支持4種不同程度的休眠模式。

2．2 傳感器模塊

　　(1)溫濕度傳感器

　　采用瑞士Sensirion傳感器公司推出的SHT1O溫濕度一體傳感器。該傳感器芯片由溫度和濕度探頭、校準(zhǔn)存儲(chǔ)器、14位模數(shù)轉(zhuǎn)換器、雙向I／O兩線串行輸出接口組成。其工作電壓為2．4～5．5 V，支持閑時(shí)自動(dòng)低功耗。測(cè)濕精度為±4．5％RH，25℃時(shí)測(cè)溫精度為±0．5℃。SHT10對(duì)溫度或濕度的測(cè)量由串行輸入的指令確定，測(cè)量值的輸出可選擇為8位、12位或14位。