嵌入式温湿度采集系统设计课程设计.doc

摘要 温湿度数据的采集、传输以及处理，在日常生活中有着广泛的应用，比如智能家居系统，智能交通等，在以后物联网中会更加广泛的应用。此次设计是一种基于CC2530和数字温湿度传感器的温湿度采集系统。该系统采用Zigbee无线通信技术结合传感器，通过运用Zigbee协议架构组建无线传感网络,实现主从节点的数据采集和传输,一点对多点，。并详细阐述了基于Zigbee协议栈的中心节点和终端节点的协议传输，主要是从Zigbee协议栈网络层里AODV路由协议着手，阐述在网络层如何通过AODV路由协议进行节点间的连?接以及数据的收发。? 关键字：温湿度数据采集 ??CC2530?? Zigbee协议栈??无线传感网络 目录 前言 1 一、基本原理 2 1.1 无线传感器的基本结构和工作原理 2 1.2 温湿度数据的采集 3 1.3硬件方面 3 1.3.1芯片SHT10介绍 3 1.3.2 CC2530介绍 4 1.4嵌入式网关 7 1.5zigbee协议简介 8 二、系统设计 10 2.1程序流程图…………………………………………………………………………………………….10 2.2具体步骤………………………………………………………………………………………….10 三、详细设计 11 3.1总体软件结构图 11 3.2硬件模块设计……………………………………………………………………………………………14 四、总 结………………………………………………………………………………………………………….17 五、参考文献 18 六、致 谢 19 七、附 录……………………………………………………………………………………………………….… 20 前言 伴随着时代的进步，人们充分认识到了科技的力量。无线传感网络，它是由大量节点组成的，是面向任务的分布式网络，综合了传感器、嵌入式计算、现代网络及无线通信、分布式信息处理等多领域的技术，通过各类微型无线传感器对目标信息进行实时监测，实时采集，并且由嵌入式微处理器对所采集到的信息进行处理，并通过无线通信网络将处理后的信息传送至远程用户端，然后通过相应的规则进行各种应用分析。? 无线网络传感器是一种将传感器、控制器、计算能力、通信能力完美的结合于一身的嵌入式设备。它们跟外界的物理环境交互，实时的采集信息，并且将收集到的信息通过无线传感器网络传送给远程用户。无线网络传感器一般是由一个低功耗的微控制器(MCU)和若干个存储器、无线电/光通信装置、传感器等组件所集成的，通过传感器、动臂机构、以及通信装置和它们所处的外界物理环境进行交互。一般说来，独立的传感器功能是非常有限的，但是如果将他们大量地分布到所需要检测的物理环境中，并组成一个无线传感网络，加上性能良好的软件系统平台，就能够完成强大的状态监测、实时跟踪、环境监测等功能。随着微机系统和高集成低功耗数字设备的发展，小体积、低成本、低功耗的传感器节点将得以实现。 一、基本原理 本实验将使用CC2530读取温湿度传感器SHT10的温度和湿度数据， 并通过CC2530内部的ADC得到光照传感器的数据。最后将采样到的数据转换然后在LCD上显示。其中对温湿度的读取是利用CC2530的I/O（P1.0和P1.1）模拟一个类IIC的过程。对光照的采集使用内部的AIN0通道。 图 CC2530工作原理 本次设计的选用了传感器SHT10完成对室内温度和湿度的实时采集，通过芯片CC2530将采集的信息进行转换，将模拟信号转换为数字信号，然后在显示器上显示。 1.1 无线传感器的基本结构和工作原理 一个典型的无线传感器网络节点包括数据采集模块、数据采集模块、数据处理模块、数据收发模块和电源模块，其节点结构框图如图所示。 采集单元 处理单元 通信单元 图 无线传感器节点模型 无线传感网络的建立是基于传感器加无线传输模块，传感器采集的数据经过无线传输模块传到服务器或。目标、观测节点传感节点和感知视场无线传感器网络包括4个基本实体对象另外，完成对整个系统的应用刻画还需远程任务管理单元、外部网络和用户定义。大量传感节点随机部署，单个节点经过初始的通信和协商，通过自组织方式形成一个传输信息的单跳链接或一系列的无线网络节点组成的协同形成对目标的感知视场。传感节点检测的目标信号经本地简单处理后通过邻近传感节点传输到观测节点。用户和远程任务管理单元通过卫星通信网络或Internet外部网络，与观测节点进行交互。湿度测量传感器常