ZigBee无线通信网络软件毕业设计 - 图文 下载本文

抗干扰能力强、性价比高等优点。

每个传感器芯片都在极为精确的湿度腔室中进行标定,校准系数以程序形式储存在OTP 内存中,用于内部的信号校准。两线制的串行接口与内部的电压调整,使外围系统集成变得快速而简单。SHT10 提供表贴LCC 封装,可以使用标准回流焊接。

SHT10与CC2530通过二线串行通信接口进行连接,通过使用CC2530的普通IO口来模拟通信时序,其中时钟线为P1.5,数据线为P1.4。其中CC2530与湿度传感器的硬件连接图如下:

PCB天线液晶键盘CC2530湿度传感器电源及外围电路SHT10与CC2530硬件连接图

水泵的控制是通过继电器完成的,通过继电器的开合来控制水泵的工作,当继电器闭合式,水泵开始喷水,当继电器断开时,水泵停止喷水。继电器与CC2530连接的原理图如下:

继电器GNDGNDP1.4CC2530VCCVCC

有图可知使用P1.4用来控制继电器,通过对P1.4写1或0即可控制继电器的开合了,通过继电器可以控制外部水泵,其示意图如下:

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PCB天线液晶键盘CC2530继电器水泵电源及外围电路3.1.4二氧化碳信息监控硬件

二氧化碳的监控同样包含了两个部分,分别是二氧化碳采集节点和卷帘控制节点,二氧化碳节点可以与相应的卷帘节点进行绑定,绑定成功后,二氧化碳传感节点可以根据采集到的二氧化碳浓度数据对应的卷帘节点进行控制。当二氧化碳浓度超过设定的阈值时,将卷帘打开,当二氧化碳浓度低于设定的阈值时,将卷帘关闭。

使用的二氧化碳传感器为MG811,该传感器采用固体电解质电池原理。 当传感器置于CO2气氛中时,将发生以下电极反应: 负极:2Li + + CO2 + 1/2O2 + 2e - = Li2CO3 正极:2Na+ + 1/2O2 + 2e- = Na2O

总电极反应:Li2CO3 + 2Na + = Na2O + 2Li + + CO2

传感器敏感电极与参考电极间的电势差(EMF)符合能斯特方程: EMF = Ec - (R x T) / (2F) ln (P(CO2))

上式中:P(CO2)—CO2 分压Ec—常量R—气体常量 T—绝对温度(K)F—法拉第常量

元件加热电压由外电路提供,当其表面温度足够高时,元件相当于一个电池,其两端会输出一电压信号,其值与能斯特方程符合得较好。元件测量时放大器的阻抗须在100—1000GΩ之间,其测试电流应控制在1pA 以下。

其中二氧化碳模块与CC2530连接的示意图如下:

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PCB天线液晶键盘CC2530CO2浓度传感器电源及外围电路 卷帘的控制也是通过继电器完成的,继电器控制卷帘电机的工作通断。其连接图如下:

PCB天线液晶键盘CC2530继电器卷帘电源及外围电路 3.2网关

本系统采用三星S3C6410芯片网关主控芯片,ZigBee网络中的数据可以通过串口传给网关,然后网关将数据通过以太网再传给监控中心进行显示。而监控中心的控制命令可以通过以太网发送至网关,网关再通过串口将有效数据分发至Zigbee网络中的相应节点。网关硬件结构图如图12所示,主要包括中央处理器、存储系统、人机接口、网络模块、通信模块几个部分。实物图如图13所示。

电源模块JTAG调试接口通信单元以太网模块DM9000AS3C6410CC2530 SDRAM存储单元NAND FlashLCD键盘人机界面单元

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图12 网关硬件结构图

图13网关实物图

3.2.1 网络接口模块

网关与远程监控中心通过以太网通信,网关的网络接口选择Linux系统内核中已有良好支持的网络接口芯片DM9000A,DM9000A是一款集成度高、功能强大、成本低廉的快速以太网控制器,在芯片内集成了10/100M物理层接口,原理图如图14所示。 XmODATA0-15XmOCSn1XnRESETS3C6410XmOADDR2SD0-15CSPWRSTCMDIORIOWINTDM9000ARJ45XmOOEn/nTORD_CFXmOWEn/nTOWR_CFXEINT7 图14 DM9000A电路原理图 3.2.2 通信接口模块

网关与ZigBee无线通信网络的协调器之间采用串口通信,由于S3C6410和CC2530的串口都是TTL电平,故两者之间可以直连,具体的连接电路如图15所示。

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