应用研究
粮库无线温湿度监测系统的研究与实现
N
庄严
(白城师范学院吉林白城137000)
数事执术与成用
摘要：随着工业技术及通信技术的飞建发展，无线网络在与工业应用相结合的应用方面有了更为广泛的应用，尤其是多种无线通信方式和规范的制定更为开发相关的产品提供的资源和方使性。基于ZibBee技术的无线传感器网络以其功耗低、自组网、网络容量大，安全性高等特点深受广大电子工程师的青味。本文从粮库的实际情况出发，设计一种基于乙ibBee技术的无线传感器网络系航以透行对粮库内部及粮念内部的温湿的实时监测系统。
关键词：CC2430Zigbee传感器表入式网络
中图分类号：TP274.4
文献标识码：A
1、绪论
文章编号：1007-9416(2011)07-0070-01
器，它是已校准数字输出型传感器，对于分析和处理数据非常方便。
3.2配置CC2430的IEEE802.15.4工作模式
1.1本课题的研究背景及意义
粮库的防潮、防牵、防火历来是仓储工作人员的主要任务，而这个任务的顺利完成离不开粮库内部温混度的监测。传统的粮库管理，是以人工的形式定期测量，这种形式难免有-定的误差和难度，更主要的是粮库一般面积比较大所以需要很多人工的支出，所以这样的监测往往时间间隔比较长，数据一般不能及时反映粮库内部的真实情况，给粮库的日常管理带来了困扰。
1.2无线传感器网络
无线传感器网络（wirelesssensornetworks，WSN)是一种无线网络它结合了传感器，嵌人式计算、网络及信息处理等技术。它可以实时的对各种环境或监测对象的信息进行感知和采集，并且这些信息都可以以无线方式被传送，并可以以自组多跳的方式传达到用户终端，以满足人类社会越来越复杂的需求。
1.3IEEE802.15.4/ZigBee简介
目前，在WSN的无线通信方面可以采用的主要有ZigBee、蓝牙、Wi-Fi和红外线等技术。其中ZigBee技术由于其自身的经济，可靠、高效的优点在WSN中有着广泛的应用前景。ZigBee技术是一组基于IEEE802.15.4无线标准研制开发的有关组网，安全和应用软件方而的通信技术。IEEF802.15.4规范是--种经济、高效、低数据速率
的无线技术，它工作的频率是2.4GHz和868/928MHz。 2、粮库温湿度监测网络总体架构
2.1网络架构设计
在网络中包含一个FFD设备即是主站设备，为节省能耗终端节点设备选用RFD设备。其中的主站设备负责汇聚来自由各仓的数据依次存储到网络数据库当中，主站设备为每个仓建立数据表，在后台进行数据的分析和汇总。
2.2网络软件开发主要架构
网络软件开发方面主要负责两个方面，一方面是数据的传输，这个功能在汇聚节点及普通节点上都要有，另一方面的功能是管理功能，这个功能主要是由协调器节点负责。
汇聚节点是无线传感器网络的协调器，它的程序实现网络的配置管理包括为新加人的节点分配地址、维护路由表，响应绑定要求、定义通信信道，还一方面的功能就是汇聚由各结点传来的数据以传递给上位机，
2.3实施所选方案需解决的关键问题
(1)网络动态管理设计：(2)数据采集流程(3)路由发现与多跳传输；(4)网络安全及能量管理
3、网络硬件结构与节点设计
3.1Zigbee节点总体设计
一个硬件节点是由控制模块、射频模块，电源、时钟和传感器构成。本课题所采用的是Chipcon公司的CC2430开发套件，它是整合了业界领先的2.4GHzIEEE802.15.4/ZigbeeRF收发机2240及工业标准的增强型8051MCU的卓越性能的片上系统解决方案。将在下-一部分详细说明。而传感器部分我们选择了SHT11温湿度传感
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万方数据
CC2430将传输的数据先进行变换，为IEEE802.15.4的数据赖格式提供硬件支持。其MAc层的顿格式为，头赖加数据赖加校验赖，物理层的赖格式为同步慎加PHY头赖，MAC赖的顿头序列长度可以通过寄存器设置进行改变。可以采用16位的CRC校验来提高数据传输的可靠性。发送或接收的数据顿被送人ARM中的缓存区进行相应的顿的打包和拆包的操作。
3.3数字温湿度传感器SHT11
电源引脚的工作电压为2.4-5.5V.传感器通电以后要一段时间越过休眠，大概为11ms，电源引脚之间可以增加电容实现去耦滤波，SCK串行时钟输人，实现微处理器与传感器之间同步通讯： DATA串行数据.用于数据读取，它需要一个10kQ外部电阻，在电路中已经设计好了，可以进行自动校验，传输的速度跟副量的位数相关，发布的测量命令格式的相应位表达测量的是湿度还是温度，
为获得准确数据，可以用如下公式来进行修正湿度输出值： RH=C,+C,+SOku+C,*SO.H2
温度传感器具有优良的线性特性，可用如下公式进行温度值转
换：
Temprature=d,+d,+SO. 4、结语
本文通过讨论无线传感器网络，以及CC2430开发套件在这个课题上的实际应用，探讨一种在限库内部节点较多的情况下一种无线监测的方案，通过比较多种传感器的特性和本课题的实际应用，选择了瑞士公司的SHT11传感器，对于它稳定性及抗干扰能力等都进行了实验验证，最终通过实验室的设计和模拟，结论是可以实现
一种基于Zigbee的无线温湿度测量的实际应用。参考文献
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控技术,2005年06期作者简介
庄严(1978.12一)，女，硕士，研究方向嵌入式系统，工作单
位：白城师范学院青年基金项目
基于zigbee技术的粮库无线湿湿度监测系统的研究与实现。