1系统总体设计
基于Zigbee技术的室内养殖场多点温度检测主要实现室内养殖场各点温度的采集及传输，并在上位机实现显示报警处理。该系统的总体设计主要分为两部分：硬件系统和软件系统。硬件子系统主要包括网关节点、终端节点、协调器组网；软件系统为上位机显示。室内养殖，传输距离短，无需路由节点。首先，实现了无线数据传输功能。室内各感知节点按设定周期通过无线向协调器发送数据，协调器接收数据后再通过串口（USB或RS232）传输至PC（上位机）显示，各传感节点上有报警装置，当室内养殖场温度超过在显示终端设定的温度后会报警，并启动相关机制，进行温度的调控，以保证温室回常。
1.1硬件系统
硬件系统主要以CC2530为核心，进行模块设计。终端传感节点用以监测定点温度，其供电方式设计为电池供电。协调器用以接收传感节点的数据，并传输给显示终端，其供电方式设计为外部电源供电。传感节点与协调器之间的传输是无线传输，协调器与显示终端的传输是有线传输。传感节点上的温度传感器将实时检测温度，并将数据传递给CC2530，传感节点与协调器之间通过Zigbee无线协议进行数据传输。传感节点上设计有蜂鸣器报警，协调器上设计有串口用以调试和作为与上位机的通信。硬件子系统又可分为两部分：参考节点模块、网关模块、移动节点模块。每个参考节点模块都有一块液晶显示屏，用于显示站牌信息及接收由PC机发布的信息，其通过74HC595与ZigBee模块相连以增加I/O口的复用。网关节点通过串口连接与PC机通信，又通过无线方式将各个参考节点加入网络中，并与节点间无线通信。移动节点具有定位功能，通过与其最近的一个参考节点模块通信，再由参考节点模块以接力的方式将信息传递给下一个参考节点模块。
1.2软件系统
本设计软件系统主要实现的是节点间的无线通信、PC机与节点的信息传输，协调各模块的联通。结构关联示意如图2：PC机与ZigBee协调器通过串口进行通信，由上位机进行显示，上位机向协调器发送温度设定命令，通过协调器发送给各传感节点，协调器与各节点的通信都是通过Zigbee无线传输协议进行无线传输的。传感节点在检测到温度后会进行判断，温度若超过上位机设定的范围便会报警，并启动相关温度调节装置。检测的同时也会无线发送到目标设备，距离较远的节点将通过路由节点进行跳跃，再传输至协调器。
2硬件系统设计
2.1ZigBee协调器（路由）节点
1）JTAG接口。实际只用到了P1.4、P1.5、P1.6、P1.7、P2.1、P2.2、VCC、GND、REST五个引脚，其它引脚悬空，该电路可将程序通过仿真器烧写进芯片中。
2）电源电路设计。由于ZigBee模块需要3.3V的电源，本设计供电为两节5号电池供电，可不需要稳压芯片进行稳压。
3）复位电路设计。
4）串口电路设计。下载程序和调试通信两个作用，采用MAX232做RS232电平与TTL电平的转换芯片，MAX232有两路电平转换。
2.2传感节点设计
传感节点设计包含有DS18b20温度传感器，温度调节控制装置（本设计用电机代替），LED指示灯。
1）DS18b20设计。DS18b20只需一条线就可以和处理器通信。
2）电源供电电路。Zigbee模块工作电压为3.3V，外部供电为5V输入，需要AMS1117—3.3电源稳压芯片进行稳压。
3）JTAG仿真电路。
4）模拟温度控制器（电机）电路。
3软件系统设计
3.1IAR集成开发环境
本系统程序的调试编译用的是IAREmbeddedWorkbenchIDE，它是一套开发工具，用于汇编、C或C++编写的嵌入式软件程序进行编译和调试。IAREmbeddedWorkbench适用于大量8位、16位和32位的微处理器和微控制器，用户在开发新的项目时也能在所熟悉的开发环境中进行。该集成环境包含了IAR的C/C++编译器，文件管理器，文本编辑器，汇编器，链接器，工程管理器及C-SPY调试器等。它为用户提供一个易学且具有最大量代码继承能力的开发环境，和对大多数和特殊目标的支持。IAREmbeddedWorkbench有效的提高了用户的工作效率，通过IAR工具，用户可以大大地节省工作时间。针对不同芯片的代码优化器，IAREmbeddedWorkbenchIDE可以为微处理器生成非常高效的FLASH/PROMable代码。
3.2VisualBasic语言开发环境上位机设计实现
VisualBasic是目前一种应用于图形界面比较多的开发语言，它衍生于BASIC编程语言。VB用有快速应用程序开发和图形用户界面开发系统，它是微软开发的，用于协助开发环境的驱动编程语言。在现在的使用标准来说，VB是目前世界上使用者对多的语言，在目前图形化界面开发来说，VB是比较好的开发语言较容易应用ADO、DAO、RDO轻松创建ActiveX控件和连接数据库。对于想快速建立一个应用程序，VB将会是一个很好的选择。本设计的上位机制作，VB是一个很好的选择。
3.3ZigBee协调器软件实现
协调器是直接与上位机通信的节点，它的任务是协调各感知节点发送过来的数据，使得数据有序传输到上位机显示。
3.4Zigbee传感节点软件实现
传感节点是可以在一定范围内定点位置，其任务只要是实时检测温度，周期将数据无线发送给协调器，同时，节点上的温度调控装置根据温度启动，进行温度调控。
4系统测试
1）系统数据无线显示测试。硬件设计完成，程序编译下载调试后，进行数据测试在。上位机显示测试，温度设定报警显示。
2）协调器调试。红灯亮表示电源接通，黄灯亮表示协调器可以正常接收传感节点是数据。
3）传感节点的调试。ZigBee传感节点蓝灯亮表示发送数据正常，红灯灭表示当前温度超过报警温度，电机已启动，红灯亮表示温度在正常范围内。
作者：吕晓峰 冯元 单位：宝鸡文理学院
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