基于ZigBee的低功耗數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、隨著社會的進(jìn)步和發(fā)展，許多場合下都需要對環(huán)境信息進(jìn)行實時的監(jiān)測，傳統(tǒng)的有線監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)布線麻煩、功耗大、代價高。隨著無線技術(shù)與傳感器技術(shù)的融合，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為此類問題有效地解決方案。通過對ZigBee無線技術(shù)的研究和分析，設(shè)計了一套基于ZigBee的低功耗數(shù)據(jù)采集與傳輸系統(tǒng)，該設(shè)計結(jié)合了嵌入式技術(shù)、傳感器技術(shù)和無線通信技術(shù)等，能夠長時間穩(wěn)定的完成溫度、濕度、煙霧和人體紅外等環(huán)境信息的采集與傳輸工作。
　　本文首先介紹了課題研究

2、的背景，以及 ZigBee技術(shù)國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀。隨后介紹無線傳感器網(wǎng)絡(luò)和ZigBee無線組網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展、體系結(jié)構(gòu)、特點以及應(yīng)用前景。然后分析了數(shù)據(jù)采集與傳輸系統(tǒng)的總體設(shè)計，確定了功能模塊的劃分、芯片的選型以及節(jié)點低功耗的設(shè)計思路。芯片選擇廣泛應(yīng)用于2.4GHz片上系統(tǒng)解決方案的TI公司的CC2530芯片。然后重點介紹了ZigBee無線節(jié)點硬件和軟件的設(shè)計。ZigBee無線節(jié)點硬件電路采用Protel99SE軟件設(shè)計，主要有ZigBee無

3、線通信模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、電源模塊、調(diào)試模塊等。ZigBee無線節(jié)點的硬件電路分為核心板和底板兩個部分，核心板主要完成無線信號的收發(fā)功能，而底板則主要提供傳感器接口、串行通信接口、調(diào)試接口以及電源電路等。ZigBee無線節(jié)點軟件開發(fā)環(huán)境采用配套的IAR Embedded Workbench，并通過移植TI公司的Z-Stack協(xié)議棧，在其應(yīng)用層上為協(xié)調(diào)器、路由節(jié)點和終端節(jié)點編寫自己的代碼，降低開發(fā)難度，縮短開發(fā)周期。最后搭建基于ZigBe