基于ZigBee的开关柜无线温湿度监测系统

【摘要】随着信息化时代的到来,无线传感器网络技术有了飞速的发展。ZigBee技术是一种基于IEEE802.15.4标准的,具有低功耗、低成本、短距离、可靠性高等特点的无线通信技术。这种基于802.15.4标准的无线传感器网络提高了数据传输的抗干扰性,同时减少了现场布线带来的问题,对节点的管理也十分方便,节点的价格十分低廉,在社会生活中有着很大的发展前景。本课题是针对开关柜内相对湿度和温度的监测,设计研究了基于ZigBee技术的开关柜温湿度监测系统。本文首先介绍了无线传感器网络的发展现状,进而分析了ZigBee技术及其应用,设计出针对电气柜内的温湿度监测系统方案,接着对各节点的硬件和软件进行了设计,最后进行了测试。系统采集节点采用单芯片的SOC方案,即主控芯片CC2530和温湿度传感器SHT10的结合,真正实现了低功耗、低成本的特点。在节点硬件设计上,主要有串口设计、电源模块设计、JTAG接口设计、天线以及巴伦匹配电路的设计。软件的编程采用IAR集成开发环境,主要有传感器采集节点程序、路由节点程序和协调器节点程序。在ZigBee的协议栈移植,协调器建立网络后,终端节点加入网络。终端节点将采集到的温湿度数据通过ZigBee协议发送给协调器,然后协调器把数据发送到上位机,在上位机界面上管理人员可即时查看这些数据信息。通过实验测试与验证,该系统运行良好,能在较强的电磁干扰环境下准确测量出所在环境的相对湿度和温度数据。终端节点在开关柜内安装方便,与传统的有线测量方式相比,很好解决了通信和测量的便捷性问题。
【作者】杨威；
【导师】韦宏利；何向龙；
【作者基本信息】西安工业大学，电子与通信工程，2014，硕士
【关键词】ZigBee协议；无线传感器网络；CC2530片上芯片；温湿度监测；传感器；SHT10；

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