0导言
在现代工农业生产中，进行环境的温湿度检测是必不可少的内容。现在，许多场合的测温湿体系选用的仍是传统的有线测温湿度设备，传统的多点分布式温湿度丈量体系选用有线传输方法，需求在现场进行很多布线，这给体系的布设、保护和更新晋级带来诸多不方便。
ZigBee是一种新式的短距离、低杂乱度、低功耗、低数据速率、低成本的无线网络技能，首要用于近距离无线衔接。它依据IEEE 802.1 5.4规范，在数千个细小的传感器之间彼此和谐完结通讯。它运用2.4GHz波段，选用调频及扩频技能，具有短时延、网络容量大等特色。Z igBee无线网络首要是为工农业现场主动化操控数据传输而树立。本文规划了一种依据无线射频技能的温湿度监测体系，它以射频芯片CC2430为中心，在数字温湿度传感器SHT11的合作下，在ZigBee协议栈的基础上进行运用开发，能够高效地完结环境温湿度的无线监测，能够有用处理杂乱布线带来的不方便。
1体系原理
本文规划的是依据Z—Staek的无线温湿度数据收集体系，在TI的Z—Stack 1.4.2协议栈的基础上，完结无线组网及通讯。即和谐器主动组网，终端节点（顺便温湿度传感器）主动入网，并收集温湿度数据播送传输，和谐器接收到信息后将温湿度数据经过串口发送给PC计算机显现。以此完结依据Z—Stack协议栈的温湿度数据的无线通明传输，其原理框图如图1所示。
本体系首要由五个单元模块构成：数字温湿度传感器、传感器节点、和谐器、上位机和能量供给模块组成。数字温湿度传感器模块，担任区域内的温湿度信息收集和数据转化；传感器节点中的微操控器担任操控整个传感器节点的操作和数据存储；ZigBee无线收发模块担任对信号进行处理发送；传感器节点由温湿度传感器SHT11检测得到温湿度信息，并转化为数字信号，传输至CC2430，由CC2430担任对信号进行处理发送。节点电源部分运用两节AA电池，经过一个电压转化芯片BL8555将电压转化成3.3 V.其间和谐器是会聚节点，多个温湿度传感器节点放置于不同的监测区域，每个传感器都会把收集的温湿度送给传感器节点，再由传感器节点把数据经过ZigBee无线传输给和谐器，然后和谐器一致把数据传送给上位机做进一步处理和显现。
2硬件规划
2.1传感器节点硬件规划
传感器节点首要由数字温湿度传感器、微操控器及无线通讯电路组成。传感器节点的主操控器实时收集处理温湿度数据后，将数据传递给CC2430无线通讯模块，以完结数据的守时发送。
2.2通讯节点硬件规划
和谐器担任树立无线网络、发送网络信标、存储网络节点信息、对音讯进行路由挑选等使命，其硬件组成首要包含处理器、时钟电路、存储器、电平转化电路、天线等部分。在本体系中和谐器节点选用CC2430为中心的操控器，它只需少数的外围电路即可完结无线通讯功用，硬件电路如图2所示。
3软件规划
本体系依据TI的Z—Stack协议栈，Z—Stack选用操作体系的思想来构建，选用工作轮询机制，当各层初始化之后，体系进入低功耗方法，当工作产生时，唤醒体系，开端进入中止处理工作，完毕后持续进入低功耗方法，假如一同有几个工作产生，判别优先级，逐次处理工作。整个Z—Stack的首要作业流程，大致分为体系发动，驱动初始化，OSAL初始化和发动，进入使命轮循几个阶段，Z—Stack体系运转流程如图3所示。
3.1节点软件规划
在本收集体系中，各节点的体系底层选用TI公司的Z—Stack协议栈，各节点的network_specific参数装备相同。和谐器首先在某个频段建议一个网络，网络频段的界说放在DEFAULT_CHANLIST装备文件里，并依据ZDAPP_CONFIG_PANID的界说树立PAN ID，并扫描DEFAULT_CHANLI ST指定的一切信道，并挑选最佳信道组成网络。传感器节点发动后，扫描DEFAULT_CHANLIST所指定的信道并依据ZDAPP_CONFIG_PANID所界说的PANID主动参加网路。各节点的软件流程如图4，图5所示。
3.2温湿度传感器收集流程图
与CC2430相连DATA、SCK两引脚，经过SCK引脚线能够完结对SHT11的操控，经过DATA引脚线能够传输传感器收集的数据，本体系中温湿度传感器的时钟线与传感器节点CC2430的P0_0线衔接，数据线与P0_1线相连，收会集设置SHT11的作业精度为14位温度，12位的湿度丈量，总流程图如图6所示，读取温湿度流程图如图7所示。
3.3依据Z—Stack协议栈的温湿度数据无线通明传输的完结
在Z-Stack协议栈中，和谐器自发动，节点设备主动入网之后，两者树立无线通讯，数据的发送首要有两种方法，一种为周期守时发送信息，另一种需求经过按键工作触发发送FLASH信息，在本规划中选用周期守时播送的方法发送ZigBee节点端收集到的温湿度数据。在Z-Stack中，每个运用使命都经过调用运用层的ProcessEvent（）函数来处理使命工作，在ProcessEvent（）中有一个工作处理循环，循环检测工作的产生。因此在节点模块端的SampleApp_SendPeriodicMessage周期信息发送函数中增加温湿度收集函数，并经过AF_DataRequest（）函数接口完结温湿度数据的无线发送，同样在和谐器信息处理函数SampleAPP_MessageCB中，增加温湿度数据处理和发送函数，并在和谐器的运用层经过检测AF_INCOMING_MSG_CMD音讯工作来判别是否有数据收到，有数据时，将捕获的温湿度数据处理后，以字符串的方法经过串口显现在PC机的终端中。使用超级终端接收到的温湿度数据如图8所示。
4定论
本体系在发动和谐器模块后，能完结主动组网，节点端主动入网，并能将收集的温湿度数据播送发送给和谐器，和谐器接收到信息后经过串口将接收到的温湿度数据发送给PC机，本体系具有低杂乱度、低功耗、短时延、网络容量大等特色，并处理了传统的有线传输方法，需求在现场进行很多布线，体系的布设、保护和更新晋级的困扰，体系运转安稳、牢靠，能准确完结温湿度数据的收集、传输，在实践中有很好的运用价值。
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