基于Zigbee的無(wú)線溫度采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)

延安大學(xué)西安創(chuàng)新學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）延安大學(xué)西安創(chuàng)新學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）#P3.5T1（定時(shí)/計(jì)數(shù)器1）。P3.6WR（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通）。P3.7RD（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通）。此外，P3口還接收一些用于flash閃存編程和程序校驗(yàn)的控制信號(hào)。RST——復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器工作時(shí)RST引腳出現(xiàn)兩個(gè)機(jī)器周期以上高電平將是單片機(jī)復(fù)位。ALE/PROG——當(dāng)訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，ALE（地址鎖存允許）輸出脈沖用于鎖存地址的低8位字節(jié)。一般情況下，ALE仍以時(shí)鐘振蕩頻率的1/6輸出固定的脈沖信號(hào)，因此它可對(duì)外輸出時(shí)鐘或用于定時(shí)目的。要注意的是：每當(dāng)訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)將跳過(guò)一個(gè)ALE脈沖。對(duì)flash存儲(chǔ)器編程期間，該引腳還用于輸入編程脈沖（PROG）。如有必要，可通過(guò)對(duì)特殊功能寄存器（SFR）區(qū)中的8eh單元的d0位置位，可禁止ALE操作。該位置位后，只有一條MOVX和MOVC指令才能將ALE激活。此外，該引腳會(huì)被微弱拉高，單片機(jī)執(zhí)行外部程序時(shí)，應(yīng)設(shè)置A禁止位無(wú)效。PSEN——程序儲(chǔ)存允許（PSEN）輸出是外部程序存儲(chǔ)器的讀選通信號(hào)，當(dāng)STC89C52由外部程序存儲(chǔ)器取指令（或數(shù)據(jù)）時(shí)，每個(gè)機(jī)器周期兩P次SEN有效，即輸出兩個(gè)脈沖，在此期間，當(dāng)訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，將跳過(guò)兩PS次EN信號(hào)。EA/VPP——外部訪問(wèn)允許，欲使CPU僅訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器（地址為0000H-FFFFH），EA端必須保持低電平（接地）。需注意的是：如果加密位被編程，復(fù)位時(shí)內(nèi)部會(huì)鎖存EA端狀態(tài)。如EA端為高電平（接VCC端），CPU則執(zhí)行內(nèi)部程序存儲(chǔ)器的指令。flash存儲(chǔ)器編程時(shí)，該引腳加上+12V的編程允許電源VCC，當(dāng)然這必須是該器件是使用12V編程電壓VCC。

<T2>pi.αc(T2EX)P1.1CP1^C<T2>pi.αc(T2EX)P1.1CP1^CP1.3CPl4C(MOSI)PI5C(MS0)P1βC(SCK)P17ERSTC(RXD)P3OC(TXD)P31C(iNT0)P32E(FnFF3.3匚(T0)P34CC∏)P35C(WR)F3.eCI^)P3.7CXTAL2CXTAL1CGNDC40230338437536R35r34m33P3210311130122θ132814271520102517241823192220：1√CCPOD(ADC>nPC1(AD1>□P0.2(AD2>□PO3(AD3>□P04(AD4>□PO5(AD5>□PO8(ADβ>□PC7(AD7)EAΛΛjP□ALE<≡ROGPSEN□P27(A15)□P2.β(A14)□P25(A13)□P2-4(A12)□P23(A11)□P2,2(A1O)□P2-1(AO)□P2.D(A8)圖3-4STC89C52引腳圖12864液晶顯示12864是128*64點(diǎn)陣液晶模塊的點(diǎn)陣數(shù)簡(jiǎn)稱，它是帶有中文字庫(kù)的128X64的液晶顯示，是一種具有4位/8位并行、2線或3線串行多種接口方式，內(nèi)部含有國(guó)標(biāo)一級(jí)、二級(jí)簡(jiǎn)體中文字庫(kù)的點(diǎn)陣圖形液晶顯示模塊；其顯示分辨率為128×64,內(nèi)置8192個(gè)16*16點(diǎn)漢字，和128個(gè)16*8點(diǎn)ASCII字符集.利用該模塊靈活的接口方式和簡(jiǎn)單、方便的操作指令，可構(gòu)成全中文人機(jī)交互圖形界面?？梢燥@示8×4行16×16點(diǎn)陣的漢字.也可完成圖形顯示.低電壓低功耗是其又一顯著特點(diǎn)。由該模塊構(gòu)成的液晶顯示方案與同類型的圖形點(diǎn)陣液晶顯示模塊相比，不論硬件電路結(jié)構(gòu)或顯示程序都要簡(jiǎn)潔得多，且該模塊的價(jià)格也略低于相同點(diǎn)陣的圖形液晶模塊。因此，現(xiàn)在大多用戶都采用此液晶顯示。主程序的設(shè)計(jì)1、設(shè)計(jì)分為兩個(gè)部分，即發(fā)射部分和接收部分。發(fā)射部分完成溫度的數(shù)據(jù)采集和處理后發(fā)射數(shù)字信號(hào)；接收部分完成數(shù)字信號(hào)接收后進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和顯示。

2、芯片工作前進(jìn)行相應(yīng)的初始化操作，并繪制總體流程圖。4.1.系統(tǒng)測(cè)試4.1.1系統(tǒng)測(cè)試步驟1、檢查開發(fā)板電源、串口線以及外擴(kuò)設(shè)備連接是否正常。2、下載協(xié)調(diào)器代碼到開發(fā)系統(tǒng)的表演板。3、用串口調(diào)試助手觀察協(xié)議棧運(yùn)行是否正常。系統(tǒng)的硬件測(cè)試、協(xié)議棧的測(cè)試、液晶的測(cè)試系統(tǒng)的硬件測(cè)試包括對(duì)開發(fā)平臺(tái)的電源、內(nèi)存、LED燈、串口，以及配套電路進(jìn)行測(cè)試。下載各模塊的程序后，系統(tǒng)各硬件均能正常工作。下載協(xié)調(diào)器模塊到表演板、節(jié)點(diǎn)模塊到電池板后，程序運(yùn)行正確，從串口能正確接收到節(jié)點(diǎn)的地址以及所采集到的溫度。打開液晶顯示模塊軟件，從串口讀入當(dāng)前溫度值，能夠?qū)崟r(shí)顯示溫度。系統(tǒng)測(cè)試結(jié)果分析經(jīng)測(cè)試，系統(tǒng)軟硬件均工作正常，實(shí)現(xiàn)了需求中的絕大部分功能。網(wǎng)絡(luò)功能方面，充分發(fā)揮了ZigBee的強(qiáng)大的優(yōu)勢(shì)，網(wǎng)絡(luò)健壯。測(cè)試中，溫度傳感器采集的是室溫，所測(cè)得的溫度值與室溫基本一致。上位機(jī)也順利的顯示出所采集的溫度?？傮w上，本設(shè)計(jì)基本完成了預(yù)期的目標(biāo)和要求。總結(jié)本文詳細(xì)介紹了基于ZigBee的溫度采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程，設(shè)計(jì)中將系統(tǒng)分為上位機(jī)和下位機(jī)兩部分。通過(guò)CC2530芯片搭建無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)，并采集節(jié)點(diǎn)的溫度值。所采集到的數(shù)據(jù)值通過(guò)Zigbee無(wú)線模塊傳輸?shù)斤@示部分。顯示部分通過(guò)VC++6.0編寫，用12864液晶屏將采集到的溫度實(shí)時(shí)顯示出來(lái)。由于本設(shè)計(jì)是以當(dāng)下較為流行的ZigBee無(wú)線通信技術(shù)為基礎(chǔ)的，ZigBee技術(shù)具有近距離、低復(fù)雜度、低功耗、低速率、低成本等優(yōu)點(diǎn)，因而成本和功耗方面的是本設(shè)計(jì)的一大優(yōu)勢(shì)。同時(shí)，由于ZigBee技術(shù)組網(wǎng)方便，網(wǎng)絡(luò)容量大，可以滿足工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上多點(diǎn)的溫度檢測(cè)，應(yīng)用前景比較廣泛。當(dāng)然，本設(shè)計(jì)仍然存在一些不足，需要改進(jìn)和提高。例如，本設(shè)計(jì)的穩(wěn)定性還不能達(dá)到應(yīng)用的要求，數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)方式還可以進(jìn)一步改善，這些以后都會(huì)進(jìn)一步研究和實(shí)現(xiàn)。然而，ZigBee技術(shù)的應(yīng)用前景是十分明朗的，成本和功耗方面的優(yōu)勢(shì)使其在市場(chǎng)中十分具有競(jìng)爭(zhēng)力。尤其在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已成為當(dāng)下熱點(diǎn)命題之一的時(shí)候，ZigBee技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值就更為重要了，可以想見(jiàn)，伴隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的成長(zhǎng)，ZigBee技術(shù)也將日趨成熟。參考文獻(xiàn)瞿雷,劉盛德,胡咸斌.ZigBee技術(shù)及應(yīng)用[M].北京:北京航空航天大學(xué)出版社,2007.ZigBeeAlliance.ZigBeespecification[EB/OL].,2008.張拓.無(wú)線多點(diǎn)溫度采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì).武漢：武漢理工大學(xué)，2009.陳旭.基于zigbee的可移動(dòng)溫度采集系統(tǒng).武漢：武漢科技大學(xué)，2009DrewGislason.ZigBeeWirelessNetworking.《ZIGBEESMARTENERGYPROFILESPECIFICATION》.zigbeealliance.2008.ZigBeeAlliance.ZjgBeeDocument094980r03.April,2009.雷純《基于ZigBee的多點(diǎn)溫度采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)》.自動(dòng)化技術(shù)與應(yīng)用.2010.王翠茹《基于ZigBee技術(shù)的溫度采集傳輸系統(tǒng)》.儀表技術(shù)與傳感器.2008.No.7./view/4b6bbd5f804d2b160b4ec046.html致謝本文是在導(dǎo)師馬惠鋮老師的悉心指導(dǎo)下完成的。從論文選題、設(shè)計(jì)思路、硬件提供、軟件設(shè)計(jì)和論文總體把握及最后審閱、修改等，馬老師都給了我很大的幫助，在此向馬老師表示最衷心的感謝和最崇高的敬意。這里還要特別感謝在我做畢業(yè)設(shè)計(jì)期間給我莫大幫助的老師和同學(xué)，在百忙之中抽時(shí)間為我解決遇到的問(wèn)題，在此表示衷心的感謝。感謝我的父母在學(xué)習(xí)期間給我無(wú)微不至的關(guān)懷和支持，是他們的親情使我具有了不斷學(xué)習(xí)的動(dòng)力；感謝我的母校四年來(lái)給予我的教育和培養(yǎng)，為我以后的工作和生活打