基于ZigBee数据采集系统的设计毕业论文
基于ZigBee的无线数据采集系统的设计
论文关键词：数据采集ZigBee CC2430C8051F020论文摘要：以C8051F020和射频芯片CC2430为核心设计了低功耗的无线数据采集系统，文章介绍了ZigBee技术、并给出了基于ZigBee的无线数据采集系统的组成，最后通过使用CC2430芯片完成了采集节点、主控单元的硬件与软件设计，实现了数据的采集和无线传输。
数据采集是现场中应用最广的技术之一,企业在生产时需要实时监测电压、温度、压力、流量的变化。
现有的采集系统大多采用预先布线，通过有线方式进行数据采集,主要存在的问题有：扩展性较差、布线繁琐、不方便对移动设备监测，不能进行临时数据采集。
为此本文介绍了如何利用射频芯片CC2430与C8051F020实现基于ZigBee的无线数据采集系统。
1. ZigBee简介ZigBee是一种基于IEEE 802.15.4标准的无线协议，主要应用于低速率，低功耗设备的组网，支持250kbit/s的数据传输速率，可以实现一点对多点的快速组网。
ZigBee技术的主要优点有省电、可靠、低、时延短、网络容量大、安全。
完整的ZigBee协议栈由层、介质访问控制层、网络层、安全层和应用层组成。
IEEE 802.15.4定义了物理层和介质访问控制层协议, 网络层和安全层由ZigBee联盟制定,应用层根据用户自己需要,对其进行开发利用。
无线通信技术上,采用免冲突多载波信道接入(CSMA-CA)方式避免了无线电载波之间冲突。
此外,为保证传输数据的可靠性,建立了完整的应答通信协议。
ZigBee设备为低功耗设备,其发射输出功率为03.6dBm,通信距离为30～70m,具有能量检测和链路质量指示能力,根据这些检测结果,设备可以自动调整发射功率,在保证通信链路质量的条件下,最低限度地消耗设备能量。
在组网性能上,ZigBee可以构造为星形网络或者点对点对等网络。
在每一个ZigBee组成的无线网络中,连接地址码分为16bit短地址码或者64bit 长地址码,具有较大的网络容量[1,2，3]。
基于ZigBee的PLC无线数据采集系统设计
数据采集和传输 的方案 。本设计 以射频芯片 Ｃ ２ ３ Ｃ ４ ０为核心设计 了基于 Ｚｇ ｅ 无 线传输协 议 的 Ｐ Ｃ数 据采集系 ｉＢ ｅ Ｌ 统， 实现 了包括 区域 内的温度数据 检测 、 基于 Ｚｇ ｅ ｉ ｅ的无线 的数据传输 、 Ｓ３ Ｂ Ｒ ２ ２协议与 Ｒ ４２和 Ｒ ４ ５协议之间 的 Ｓ２ Ｓ８
第２ ９卷第 ６期
Ｖｏ ． ９， ． １ ２ Ｎｏ ６
西 华 大 学 学 报 （自 然 科 学 版 ）
Ｊｕ ｎ ｌｏ ｈ ａＵｎｖ ｒｉ ・ Ｎａｕａ ｃｅ ｃ ｏ ｒａ ｆＸｉｕ ｉｅｓｔ ｙ ｔｒｌ ｉｎ ｅ Ｓ
２１ ００年 １ １月
ＮＯ ． Ｏ１ Ｖ２ ０
文 章 编 号 ：６ ３１９ （ ００ ０ －０ ８ ４ １７ — Ｘ ２ １ ）６０ ２ － ５ ０
Ａｂｓｒ ｔ：ｎ ｏｄｅ ｏ ｓ ｌ ｅｄａａ ｃ ｌｅ ｔ ｏ ｌ ｍｓ ｉ ｏ ｐｅ ｉｉ ｅ ｉｎｓ ｈｉ ｒｉｌ ａ ｅ Ｉ ｒ ｒ ｔ ｏ ｖ ｔ ｏｌ ｃｉ ｐｒｂ ｅ ｎ ｓ ｍｅ ｓ ｃｆｃｒ ｇｏ ，ｔ ｓａ ｔｃｅ ｇ ｖ ｕ ｇ ｓｉｎ ｂ ｓｅ ｎ ＺｉＢｅ ｏ ｏ ｎｇ
转换 、Ｌ Ｐ Ｃ与 Ｃ ２ ３ Ｃ ４ ０和 Ｐ Ｃ机之 问数据交互 以及通过上位组态软件 ＭＣ Ｓ 温度数据监控等诸多功能 。经实验调 Ｇ 对
试 ， 采 集 系 统 达 到 了设 计 的 要求 ， 果 良好 ， 实 现 Ｚｇ ｅ 技 术 在 工业 领 域 的应 用 具 有 实 际 意 义 。 该 效 对 ｉ ｅ Ｂ
基 于 Ｚｇ ｅ ｉＢ ｅ的 Ｐ Ｃ无 线数 据 采 集 系统 设 计 Ｌ
史 品， 郑 萍
（ 华 大 学 电 气信 息 学 院 ， 西 四川 成 都 ６ ０３ ） １０ ９
基于zigbee技术的传感器无线信息采集毕业论文[管理资料]
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毕业论文二○一四年六月基于ZigBee技术的传感器无线信息采集专业班级：通信（2）班姓名：宋超指导教师：谭克俊信息科学技术学院摘要近年来，随着物联网技术的发展和无线传感网的出现，ZigBee技术作为一种低功耗、低成本、高可靠性的新兴技术备受关注，已经在人类未来生活和科技发展中展现出蓬勃发展的趋势。
本文在综述ZigBee协议规范的基础上，完成了传感器节点信息采集传输以及通过串口对ZigBee节点控制系统的设计。
文章介绍了ZigBee通信的特点，对现有几种无线通信方式进行了比较。
通过对ZigBee网络拓扑结构、组网方式的描述，为产品研发和网络分析提供基础。
深入探究了ZigBee网络层结构，在网络层结构中详细阐述了相关管理、服务规范原语，通过对原语分析深入信息传输方式及软件开发流程。
论文在深入探究ZigBee底层规范标准的基础上，在IAR集成开发环境下，对以CC2530为核心处理器的ZigBee模块设计、使用及应用进行了具体实现，软件方面对ZigBee协调器、节点完成了编程，通过协调器对节点发送广播查询信息并实现与节点设备进行连接，自动完成组网过程，并通过节点对传感器信息进行采集传输；硬件方面完成了ZigBee协调器、路由器、节点的硬件电路设计，搭建了ZigBee网络以及对节点的扩展，并进一步利用PC机串口与协调器通信，完成对节点的无线控制。
关键词：ZigBee技术；传感器；无线通信；自组网；CC2530ABSTRACTIn recent years, with the development of Internet of things and wireless sensor network, ZigBee technology, as a new kind of low power consumption, low cost, high reliability , has showed vigorous development trend in the future development of science and technology in human on the ZigBee protocol specification,designed a system of the data collection and transmission on the nodes connected with sonsors,and control the nodes by wireless.This paper lists the characteristics of the ZigBee communication, several existing wireless communication modes are compared, demonstrate the outstanding performance that other wireless communication technology does not have, the ZigBee wireless communication technology has broad application range and prospect. Based on the description of ZigBee network technology, network mode provides the basis for the product development and network analysis. This dissertation focuses on the study of ZigBee network layer structure, the network layer structure in detail the relevant management, standardized service primitives, by the deep analysis of information transmission mode and the software development process, from the bottom provides based software development application interface .On the basis of studying the bottom of the ZigBee standard, in the IAR integrated development environment, and used the ZigBee module with CC2530 as the core processor that we completed module design and made simple realization .In the software ,programmed the ZigBee coordinator and the nodes,the coordinator node finds and connetes the nodes by using broadcast,complete a ad-hoc network,then collect and transfer data through the nodes connected with the hardware,designed the circuit of ZigBee coordinator，router，and other nodes,completed a ZigBee network and the extension of ,successfully used the PC serial port to communicate with coordinator,to control the nodes by wireless.Keywords: ZigBee technology; sensor; wireless; ad-hoc ; CC2530目录第1章绪论 (1)课题背景 (1)ZigBee发展现状 (2)论文的主要工作 (3)第2章ZigBee技术 (4)ZigBee技术简介 (4)ZigBee的技术特点 (4)ZigBee组网通信方式 (5)ZigBee协议的体系结构 (6)物理层 (7)MAC层 (7)网络层 (9)应用层 (10)第3章ZigBee网络层规范 (11)ZigBee网络拓扑结构方式 (11)星型拓扑结构 (12)点对点型拓扑结构 (13)网络层服务规范 (15)网络层数据服务(MCPS) (15)网络层管理服务(MLME) (15)网络层帧格式 (16)网络层路由算法 (18)Tree路由算法 (18)AODV路由算法 (19)T-AODV路由算法 (20)第4章软件部分设计 (22)IAR集成开发环境 (22)程序设计 (23)第5章硬件部分设计 (28)CC2530 (28)传感器 (29)基于自组网的多节点温度采集 (31)PC机串口无线控制终端节点 (32)结论 (33)参考文献 (35)致谢 (37)基于ZigBee技术的传感器无线信息采集第1章绪论课题背景近些年来，无线通信业正处于上升阶段，并且一直追求研发高速、可靠的宽带无线通信技术，高速无线通信技术和产品可谓层出不穷，并且通信速率不断提升，距离也不断增加，市场的导向使人们对高速无线通信技术更加“偏爱”，而低速无线通信领域却受到了一些冷遇。
基于zigbee的智能温室数据采集系统毕业设计
毕业设计（论文）题目基于Zigbee的智能温室数据采集系统毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
作者签名：日期：指导教师签名：日期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。
作者签名：日期：学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
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本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
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涉密论文按学校规定处理。
作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日注意事项1.设计（论文）的内容包括：1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）2）原创性声明3）中文摘要（300字左右）、关键词4）外文摘要、关键词5）目次页（附件不统一编入）6）论文主体部分：引言（或绪论）、正文、结论7）参考文献8）致谢9）附录（对论文支持必要时）2.论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。
本科毕业论文-基于ZigBee的数据采集系统的设计【范本模板】
西安航空学院本科毕业设计（论文) 题目：基于ZigBee数据采集系统的设计学院: 电子工程学院专业：测控技术与仪器学号：**＊**＊*＊*＊***＊学生姓名：＊*＊***指导教师: ****＊*＊＊＊*2016年5月25日近年来科技水平不断提高，各行各业也对获取数据的便捷性、准确性、廉价性提出来越来越高的要求。
无论工业现场还是在家庭，温湿度都是一个非常重要的因素。
然而在某些高腐蚀的环境下通过布设电缆，进行采集是不易的。
实现无线数据采集的无线化、智能化是最理想的解决方案.ZigBee作为一种最新推出的无线通信技术，已经在工业自动化、智能医疗、消费电子产品方面得到了普遍的应用.本文是在ZigBee技术做了深入的研究下，完成了基于ZigBee的温湿度数据采集系统的设计.本文主要利用CC2530芯片作为整个系统的核心，采用IEEE 802.15。
4协议作为整个网络的通信协议.前端高精度的DHT11温湿度传感器把检测数据通过终端节点，发送到另一个作为整个无线网络协调器的ZigBee模块，并用电平出发的LCD12864显示模块进行显示。
本文中搭建的微型无线数据采集网络，实现了温度和湿度数据的实时采集。
本设计提出的无线数据采集的方式,为现场数据监测的无线化设计和实际应用问题的解决，提供了思路。
关键字：无线数据采集系统；温湿度;ZigBee；CC2530；DHT11In recent years, science and technology has improved continuously, businesses also easy access to data，accuracy, cheapness raised higher and higher requirements。
Whether at home or industrial field，temperature and humidity is a very important factor. However, in some highly corrosive environment by running cables, acquisition is not easy。
基于ZigBee技术的温湿度数据采集系统设计毕业设计
毕业设计基于ZigBee技术的温湿度数据采集系统设计摘要:本设计提出了一种利用新型低功率、低成本的ZigBee无线网络技术来实现分布式温湿度检测系统的方法。
该方法采用了一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器芯片SHT11来对温湿度进行数据采集，并采用符合ZigBee标准的CC2430射频芯片作为传感器节点的数据采集和处理单元。
在IAR开发环境下编写和编译传感器节点程序，实现了无线传感器网络采集温湿度信号及传感器节点之间的数据传输功能。
本设计对无线传感器网络化农业工业等温湿度数据采集系统进行了测试和应用性试验，结果表明该系统各项技术性能指标达到设计要求，具有推广和应用价值。
关键词:ZigBee，温湿度，SHT11，CC2430，无线传感网络，数据采集Abstract:This paper proposes a method to realize the distributed detection system of temperature and humidity using zigbee wireless network technology which is new low-power, low cost. The method collects data on temperature and humidity by using a single chip relative humidity and temperature multi sensor comprising a calibrated digital output, using the line with zigbee standard CC2430 radio chip as the sensor nodes in data collection. After writing and compiling procedures in the IAR development environment, sensor nodes achieve a wireless sensor network by collecting temperature and humidity signals and transmission data between nodes. The design makes the application experiment on wireless sensor networks of agricultural industrial temperature and humidity data acquisition system, the results show that the technical performance indicators meet the design requirement with the promotion and application value.Keyword: ZigBee, Temperature and humidity, SHT11, CC2430, Wireless sensor networks, Data acquisition目录1 前言 (5)2 无线传感器网络 (5)2.1 无线传感器网络体系结构 (6)2.2 无线传感器网络特点 (7)2.3 无线传感网络的发展趋势 (8)3 Zigbee技术简介 (9)3.1 Zigbee技术的由来 (9)3.2 Zigbee的技术特点 (9)3.3 Zigbee协议栈 (10)3.4 Zigbee网络拓扑结构 (11)4 系统总体方案设计 (12)4.1 系统总体框架 (12)4.2 无线传感网络节点设计 (12)4.3 系统设计芯片的选择 (13)4.3.1 SHT11介绍 (13)4.3.2 CC2430介绍 (16)4.3.3 RS-485 (17)5 系统的硬件设计 (18)5.1 采集单元设计 (18)5.2 CC2430单元设计 (20)5.2.1 处理器单元设计 (20)5.2.2 通讯模块设计 (21)5.2.3 天线 (21)6 系统的软件设计 (22)7 系统测试 (23)7.1 系统测试结果 (25)7.1.1 组网测试结果 (25)7.1.2 数据传输及显示测试结果 (25)结论 (26)参考文献 (27)致谢 (28)1 前言目前的环境状况逐渐恶化，已引起人们广泛的关注。
基于zigbee技术的数据采集传输系统设计
J o u r n a l of W u h a n P o l y t e c h n i c 电子与计算机技术基于zigbee 技术的数据采集传输系统设计王卫华(河南警察学院，河南郑州450000)摘要：ZigBee 技术作为一种短距离、低功耗、低成本的无线通信技术，有效地弥补了短距离无线通 信的一些不足和缺点。
通过利用Z 1gbee 通讯协议提出了一个无线数据采集传输系统方案， 设计并实现了数据采集传输系统的网络结构、硬件组成和软件程序流程设计，该系统具有 覆盖范围广、适应性强、性能安全稳定、操作简单等特点，实现了数据无线采集和传输的功 能。
关键词zigbee 技术；无线网络;传感器；数据采集中图分类号：TN 92文献标识码：A 文章编号：1671-931X (2017) 01-0076-03随着无线网络通信技术的迅猛发展，利用无线 网络和传感器进行数据采集和传输被越来越多的领 域应用，有效克服了有线网络费用高、布线困难、灵 活性差的缺点，具有良好的性价比和可扩展性。
近年 来，各个应用领域对无线数据传输的实时性、安全性 和灵活性的要求不断提高，建立一个安全可靠的无 线数据采集传输网络成为广大用户的急切需求。
一 种基于zigbee 技术的无线数据采集通信网络系统以 其低功耗、低成本、安全可靠的优良特性受到了用户 的青睐，成为一种便捷好用的无线数据传输方法。
一、Zigbee 技术概述Z igbee 网络技术是基于IEEE 802.15.4标准协议 的，具有低功耗、低传输率、短距离、延时短、安全可靠 等优良特性，并且拥有很好的路径选择、自动连网、广 泛适用性等功能，非常适用于数据传输量较小的网络 系统中。
一个完整的Zigbee 协议栈包括应用层、汇聚 层、网络层、数据链路层、物理层五个部分[1]。
Zigbee 协 议应用功耗低，2节5号电池能够使用6个月以上，简 化了频繁更换电池的麻烦。
一个使用范围内最多可以 同时容纳100个zigbee 网络。
基于ZigBee的能源数据采集自组网系统设计
ｚｇ ｅ支持 星状 网、树状 网和网状 网三种网络拓扑 ｉＢ ｅ
结构［，系统节点具有多跳路 由功能 ，网络健壮性 和系 ２ 】 统可靠性强。Ｚｇ ｅ 网络 中包含协调器 、路由器 和终端 ｉ ｅ Ｂ 设备三种类 型的节点 。一个Ｚｇ ｅ 网络有且仅有一个协 ｉ ｅ Ｂ 调器 ，作为整个 网络启动 、维护的 中心［，路 由器主要 ２ 】
轮 询方式 中 ，数据 采集终 端对应 采用 被动 工作方 式 ，即所有 的数据采 集操作 都是 由 中心 节点 发起 ，对
参考文献
…杜 丽敏， 郭文成． ｉ ｅ技 术在远程抄 表 系统 中的应用Ⅲ． 片 ｚｇ ｅ Ｂ 单
机 与嵌 入 式 系统 应 用 ． ０ （） ２ ６７． ０
各 节点逐 个发送 数据 采集命 令 ，相应节 点接 收到命令
数据采集模块 、Ｚｇ ｅ无线通信模块 、时钟模块 、电源 ｉＢ ｅ
模块 等几 大部分 组成。其 中，数据采集模块可通过Ｒ ． Ｓ
用 。本 文提 出了一种基 ： Ｚｇ ｅ 的能源数 据采集 自组 Ｊ ｉＢ ｅ ：
网系统 ，以解 决工业 企业 能源数据采 集在组 网方 面存
在的问题 。
２ ２ Ｓ ４ 等通信方式 与具 有数字信 号输 出 的能源计 ３ 、Ｒ ８ ５
志 ． ０ （２：． ２ ３１） ０ ８
企业增值开发政府信 息资源 的主体作用 ，进而推动信息
产业 的快速发展 。 （ ）推进政 府信息资源公开的立法工作 二
［】 ３原光， 艺． 国政府信 息资 源增值 利用模 式的创 新 Ｕｌ 王 我 统计 与 Ｊ 决策， ０ （６： — ２ ２ ９１） ０ ７ ０ ７
成首 、末两个节点所采样 的数据在时间上略有偏差 ，但
《2024年基于ZigBee技术的无线数据采集系统研究与设计》范文
《基于ZigBee技术的无线数据采集系统研究与设计》篇一一、引言随着物联网技术的快速发展，无线数据采集系统在各个领域的应用越来越广泛。
ZigBee技术作为一种低功耗、低成本、低复杂度的无线通信技术，在无线数据采集系统中得到了广泛应用。
本文将介绍基于ZigBee技术的无线数据采集系统的研究与设计，以期为相关领域的科研工作者和应用开发者提供一定的参考。
二、系统需求分析无线数据采集系统的设计首先需要明确其功能需求。
基于ZigBee技术的无线数据采集系统主要应用于环境监测、工业自动化等领域，其需求包括：1. 无线通信：系统需支持无线数据传输，以满足现场数据实时采集和传输的需求。
2. 稳定可靠：系统应具有较高的稳定性和可靠性，以保障数据采集的连续性和准确性。
3. 低功耗：系统需采用低功耗设计，以延长设备的使用寿命。
4. 灵活扩展：系统应支持设备的灵活扩展，以满足不同场景下的应用需求。
三、系统设计基于上述需求分析，本文提出了一种基于ZigBee技术的无线数据采集系统设计方案。
三、系统设计基于ZigBee技术的无线数据采集系统设计主要包括硬件设计和软件设计两部分。
（续）硬件设计方面，主要涉及ZigBee无线通信模块、微控制器、传感器等组件的选型和电路设计。
ZigBee无线通信模块负责数据的无线传输，微控制器负责数据处理和协调各模块的工作，传感器则负责环境数据的采集。
在电路设计上，需考虑各组件的功耗、稳定性以及抗干扰能力等因素。
软件设计方面，主要包括ZigBee协议栈的配置与开发、数据采集与处理程序的编写等。
通过配置ZigBee协议栈，实现无线通信功能；通过编写数据采集与处理程序，实现数据的实时采集、处理和传输。
四、结论本文介绍了基于ZigBee技术的无线数据采集系统的研究与设计，从系统需求分析到系统设计进行了详细的阐述。
该系统具有低功耗、稳定可靠、灵活扩展等优点，可广泛应用于环境监测、工业自动化等领域。
未来，我们将进一步优化系统性能，提高数据采集的准确性和传输的可靠性。
基于ZigBee 的数据采集系统
基于 ZigBee的数据采集系统摘要:鉴于 ZigBee技术适合用于数据采集系统的的特点 , 提出了基于 ZigBee的数据采集系统的设计方案, 着重探讨 ZigBee节点的硬件设计及其组网设计. 并详细讨论了基于xbee模块的数据采集节点的硬件设计方案 , 组网设计中的协调器建立网络、节点加入及脱离网络的设计方法 , 以及数据采集系统的软件设计方法. 最后通过搭建温度采集 ZigBee网络的实验 , 证明新方案能取得良好的通信效果. 关键词: ZigBee;数据采集; 无线传感器网络; 单片机。
ZigBee是一种近距离、低功耗、低速率、低商以及服务供应商等在内的一条完整的产业链 . 成本的无线传感器网络, 已经在许多领域得到了在其他无线通信技术不断追求高速率、远距离的同越来越多的应用, 如温度、湿度、气体浓度、亮度、时, ZigBee却向着低速率、近距离的方向迈进, 其压力等各种各样小数据量信息的采集, 及传输可目的就是为了大幅降低无线终端的成本和功耗. 以采用这种低功耗、低传输速率的无线传感器网络. 在这些应用场合中, ZigBee网络与现有的各种无线1硬件设计网络相比, 有着独特的优势 , 即低功耗、低速率、低成本. 由于ZigBee设备工作时间较短 , 收发信数据采集节点主要由传感模块、数据处理存储息功耗较低且采用休眠模式 , 使得它非常省电 , 电模块、无线通信模块等几部分组成[1]. 池可使用长达 6个月至 2年左右. ZigBee工作在目前生产 ZigBee芯片的厂商主要有美国的 250 kbps的通信速率, 足已满足低速率通信传输的Chipcon、Freescale、英国的 Jennic等公司 . 笔者选需要, 且 2.4 GHz的工作频段是免费频段. 用的是 Digi公司的xbee模块。
ZigBee联盟成立于 2001年, 在其创始之初 , 加公司早期的 xbee模块、Freescale的 MC13213入该联盟的有英国 Invensys、日本三菱电气、美国芯片及Jennic的 JN5121芯片等其他同类产品相比, 摩托罗拉以及荷兰飞利浦等 30多家企业 . 如今, 它具备了集成度高、功耗低、功能强等优点 , 同时已有越来越多的国内外企业致力于 ZigBee的研究也具有与 ZigBee/802.15.4全兼容的硬件层、物理与开发, 包含芯片制造商、软件开发者、终端制造层, 并在单个芯片上整合了 ZigBee 射频前端、内存和微控制器及射频收发器; 2节 5号电池可以使用半年到 2年时间, 特别适合要求电池寿命长的应用;可编程的 I/O口可连接多个传感器; 内带 8路A/D转换器, 转换位数 8位至 14位可选, 可以将传感器送来的模拟信号转换为数字信号 ; 包含增强型 8051内核, 其每个时钟周期为 1个机器周期, 并具有除去被浪费掉的总线状态的方式 , 使得它比标准 8051内核具有更快的执行时间 , 且还增加了 1个数据指针和扩展 18个中断数据采集节点硬件设计如图 1所示. 该芯片外接 32 MHz的晶振和多路电源, 根据实际应用需要连接相应的传感器进行数据采集、A/D转换、数据处理, 并将得到的数据经阻抗匹配网络进行处理 , 最终通过天线发送出去. 无线收发电路如需得到好的射频性能 , 供电电源必须经过良好的滤波 , 并且与数字电路分开 ; 在射频信号输出部分通过阻抗匹配网络 , 实现阻抗匹配 , 使到达天线的信号最强; 还需要防止高频信号泄漏 , 避免对发射信号造成较大的干扰. 数据的收发情况以及节点和网络的连接、脱离情况可以通过串行口或 LCD进行观察. 以上所述的基于 xbee 的数据采集节点的硬件设计方法具有电路简单、信号稳定、成本低的特点.图 1 硬件设计简化框图图 2 协调器建立新网络的流程图2、组网设计2.1协调器建立网络当 FFD设备(Full Function Device)在第 1次被激活后, 首先搜索其通信范围内已存在的网络 , 如果找到相应网络 , 则通过一系列对话后 , 该设备就可成为此网络中的普通设备[2]. 否则, 这个 FFD设备就将自己作为协调器来建立网络. 而对话在协议栈的层与层之间通过服务原语来进行, 原语对话过程如图 2所示.协调器应用层生成的 NIME-NETWORK-FORMATION.request原语发送给网络层请求建立网络 , 网络层再通过 MLME-SCAN.request原语向 MAC层请求检测信道能量及扫描信道, 收到确认后, 为新网络设置 1个 PANId (网络号 ),通过 MLME-SET原语将 PANId设置为 MAC层 macPANId, 网络层再通过 MLME-START.request原语向MAC层请求运行网络 , 收到确认后运行网络 , 网络建立成功 . 而服务原语明细表见表 1.如果 NIME-NETWORK-FORMATION.request 中已指定 PANId 且不与已有 PANId 冲突, 则将它设置为新网络的 PANId,否则随机选择 1个不为广播 PAN 标志符(0xFFFF)的符号作为 PANId.如果选不出唯一的 PAN 标识符, 网络层则将终止建立网络的过程.网络的建立要由网络协调器发起 [3], 否则通过串口或 LCD 能观察到网络建立失败的信息: “Net- work Join FAILED!Waiting then try again!”. 当网络协调器启动以后, 就会出现网络建立成功的信息 .2.2节点加入或脱离网络节点被激活后 , 如果找到已存在的网络 , 本节点将根据所获得的网络信息选定 1个父节点, 并提表 1 服务原语明细表出入网申请 , 同时等待父节点的请求响应 . 当得到允许后, 子节点将得到父原语功能 返回值 所在层 NIME-NETWORK-FORMATION.request 建立网络请求应用层SUCCESS NIME-NETWORK-FORMATION.confirm 建立网络确认网络层STARTUP-FAILURE MLME-SCAN.request 扫描信道请求网络层SUCCESS MLME-SCAN.confirm 扫描信道确认MAC 层SCAN-FAILURE MLME-SET.request 设置 macPANId网络层SUCCESS MLME-SET.confirm 设置 macPANId 确认MAC 层 SET-FAILURE -START.confirm-FAILURE节点分配给它的 1个网络地址(也称为短地址)作为网络内的身份标识, 成功建立链接. 加入网络后 , 该节点可以接受新节点的入网请求. 通过一级一级的地址分配 , 可以构成较大的网络[4]. 节点加入及脱离网络的握手示意图如图 3所示.图 3 节点加入及脱离网络的握手示意图2.3软件设计若构建的是星状网络 , 则采集节点先发送信息给接收节点(即网络协调节点 ), 检查链路是否已链接. 在确定链接后 , 在采集节点进行数据的采集与发送, 网络协调节点则将进行数据的接收与显示, 实现系统的功能 . 若构建的是树状或网状网络 , 则采集节点与网络协调节点间将通过多跳数据转发机制进行数据传输, 其中还需要路由协议进行分组转发操作. 采集节点与网络协调节点软件流程图如图 4所示.图 4 采集节点与网络协调节点软件流程3、温度采集网络由于 CC2430内置了温度传感器 , 在实验中搭建温度采集的 ZigBee采用星型网络. 星型网络的末端节点负责进行数据的采集和发送, 中心节点将实现数据的接收与显示. 为使各个节点采集的数据同时使中心节点接收, 需要将末端节点的目标地址都设置为中心节点的本机地址 . 实验中, 该温度采集系统通信良好, 在有障碍物环境下的通信距离明显低于在空旷的环境下, 此时可通过增大模块的射频功率和增加中继点的方法来解决 . 当检测到的温度准确度也不太高, 则需要采用更高准确度的传感器.4、结语提出了一种基于 ZigBee的数据采集系统的设计方案. 在实验中搭建了温度采集的 ZigBee网络, 通信良好, 并实现了该系统的功能 . ZigBee网络的覆盖范围一般为几十米, 但是可以通过网关与其他网络(例如 WiFi、以太网 )进行连接, 从而达到扩大网络覆盖范围或远程监控的目的 , 这将使得 ZigBee优良特性得到更好的体现 , 使得它有更广阔的应用前景.。
基于ZigBee技术的温度采集系统设计毕业论文
基于ZigBee技术的温度采集系统设计毕业论文大连海事大学毕业论文二○一四年六月基于ZigBee技术的温度采集系统设计专业班级：通信工程2班姓名：罗景元指导教师：谭克俊信息科学技术学院基于Zigbee技术的温度采集系统设计摘要近年来随着无线通信、计算机传感技术的飞速发展和融合，无线传感网技术（WSN）应运而生，而Zigbee以其低成本、低数据速率、超低功耗的特点满足了当前无线传感网络技术的应用与普及。
本论文研究课题是基于Zigbee的无线温度采集系统，该系统可以应用到智能家居领域从而节省人力和能源，具有非常广阔的应用前景和研究价值。
文章首先介绍了Zigbee技术与网络拓扑结构，通过介绍无线温度采集系统的基本原理，制定系统总体设计方案。
进而完成了对控制模块、终端节点相关软硬件的设计。
系统采用星型网络拓扑结构，建立了一个主节点与多个从节点搭建的自组网，来实现无线数据传输。
通过数字温度传感器SHT11采集温度数据，在Zigbee终端节点根据设定好的路由协议多跳上传至协调器节点，协调器节点将收集到的温度数据处理由串口线路传给上位PC机，在PC机上的串口终端上实时显示监测收集到的数据。
最后对传感器模块硬件电路、无线收发模块硬件电路以及整个系统进行了测试，结果显示系统运行平稳，验证了本系统设计方案的可行性。
关键词：无线通信；无线传感网；ZigBee；温度采集ABSTRACTIn recent years, with the rapid development of wireless communications, computer sensing technology and the fusion, wireless sensor networktechnology(WSN) arises at the historic moment. known for its low cost, the characteristics of the low data rate, low power consumption Zigbee satisfy the current applications of wireless sensor network technology and popularization. This thesis research topic is based on the Zigbee wireless temperature acquisition system,The system can be applied to the field of intelligent household saving manpower and energy. it has very broad application prospects and research value.This paper introduces the Zigbee technology and the networktopology,Through the introduction of the basic principle of wireless temperature acquisition system, the system overall design scheme,Then completed the control module, terminal node related hardware and software design.System USES the star network topology structure, set up a master node and multiple slave nodes set up ad-hoc network, to realize wireless data transmission.Through digital temperature sensor SHT11 temperature data collected in Zigbee terminal nodes according to set good routing protocol jump uploaded to the coordinator node,The coordinator node will be collected by the temperature data processing by a serial line to the upper PC, and displayed in real time on PC serial port terminal monitoring data collected.At the end of the sensor module, wireless transceiver module hardware circuit and the whole system is tested, the results show that the system runs stably, verify the feasibility of the system design.KEY WORDS: wireless communication;Wireless sensor network；ZigBee；temperature acquisition目录第1章绪论 (1)1.1 课题背景与意义 (1)1.2 无线温度采集的现状与未来展望 (1)1.3 论文的主要研究内容 (2)第2章Zigbee技术 (4)2.1 Zigbee技术简介 (4)2.1.1 Zigbee是什么 (4)2.1.2 Zigbee的优势 (4)2.1.3 Zigbee的主要特性 (5)2.2 Zigbee协议栈结构 (5)2.3 ZigBee的网络拓扑结构 (7)2.3.1 星形拓扑结构 (7)2.3.2 树形拓扑结构 (8)2.3.3 Mesh拓扑结构 (8)2.4 IEEE 802.15.4 规范 (9)2.4.1 物理层规范 (10)2.4.2 MAC层规范 (11)第3章温度采集系统的硬件设计 (13)3.1系统整体设计 (13)3.2 硬件设计 (14)3.2.1 系统硬件平台 (14)3.2.2 ZigBee通信模块 (15)3.2.3 通信模块电路设计 (16)3.3 温湿度数据采集原理 (18)3.4 温湿度传感器SHT10 (19)第4章温度采集系统的软件设计 (21)4.1 系统软件平台概述 (21)4.2 Z-Stack2007协议栈软件 (22)4.2.1 Z-Stack软件架构 (22)4.2.2 Z-Stack软件流程 (24)4.3 程序设计 (25)第5章总结 (29)参考文献 (30)致谢 (32)基于Zigbee技术的温度采集系统设计第1章绪论1.1 课题背景与意义在过去20年里，互联网（Internet）极大地方便和改变了我们的生活。
基于ZigBee技术的温度数据采集监测系统的设计
基于ZigBee技术的温度数据采集监测系统的设计一、概述随着物联网技术的飞速发展，无线传感器网络在工业生产、环境监测、智能农业等领域得到了广泛应用。
温度数据采集作为基础且关键的环境参数之一，对于保障生产安全、提高生产效率、实现智能化管理具有重要意义。
ZigBee技术作为一种短距离、低功耗的无线通信技术，凭借其低成本、易部署、高可靠性等特点，已成为无线传感器网络的主流技术之一。
本文旨在设计一种基于ZigBee技术的温度数据采集监测系统。
该系统利用ZigBee无线传感器网络采集环境温度数据，通过数据传输和处理，实现对温度信息的实时监测和分析。
系统设计注重实用性和可靠性，力求在保证数据准确性的同时，降低成本和提高效率。
本论文的主要内容包括：对ZigBee技术和无线传感器网络进行概述，分析其在温度数据采集监测系统中的应用优势详细阐述系统设计的整体架构，包括硬件选型、软件设计、网络通信协议等方面对系统的关键技术和实现方法进行深入探讨，如数据采集、传输、处理及显示等通过实验验证系统的性能和稳定性，并对实验结果进行分析和讨论。
本论文的研究成果将为无线传感器网络在温度数据采集监测领域的应用提供有益参考，对推动相关行业的技术进步和产业发展具有积极意义。
1.1 研究背景随着物联网技术的飞速发展，无线传感器网络（Wireless Sensor Networks, WSN）在环境监测、工业控制、智能农业等领域得到了广泛的应用。
作为WSN的关键技术之一，ZigBee技术因其低功耗、低成本、短距离、低速率、稳定性好等特点，成为实现WSN的重要手段。
温度数据采集监测系统作为WSN的一个重要应用，通过对环境温度的实时监测，为生产生活提供准确的数据支持，对于保障生产安全、提高生活质量具有重要意义。
传统的温度数据采集监测系统多采用有线方式，存在布线复杂、扩展性差、维护困难等问题。
为了解决这些问题，基于ZigBee技术的无线温度数据采集监测系统应运而生。
(完整版)基于ZigBee的多点温度采集系统设计与实现(毕业论文)
HUNAN UNIVERSITY 毕业设计(论文)设计论文题目：基于ZigBee的多点温度采集系统设计与实现学生姓名：宋强军学生学号：专业班级：通信工程三班学院名称：信息科学与工程学院指导老师：肖玲学院院长：章兢2011 年6 月1 日基于ZigBee的多点温度采集系统设计与实现摘要随着生产技术的发展，温度数据检测技术广泛应用于工业远程控制系统，并逐步显示出远程和网络的特性。
传统的温度采集系统，主要方式是有线连接节点，此方法的特点是布局复杂和可扩展性差。
事实上，在某些领域有线连接方式甚至不能应用。
因此，最理想的方法是采用无线连接收集和传送数据。
作为新兴的短距离，低功耗低成本的无线通信技术，zigbee 已广泛应用于工业控制，消费性电子，家电自动化，医疗监控等领域。
本文在对无线传感器及其网络协议技术分析的基础上，设计出一种基于zigbee为基础的无线温度采集系统。
用基于zigbee网络的无线方式通过温度测量节点收集温度数据。
通过串口通信线路连接主要节点和前端电脑。
然后，电脑存储温度数据至数据库，以便实现数据的统一管理。
论文首先介绍了Zigbee技术研究内容以及无线传感器网络的研究现状。
随后总结了Zigbee技术的优点，接下来对Z-Stack协议栈结构进行了分析。
接着介绍了系统的硬件和软件设计。
首先从硬件方面论述了温度传感器模块、数据汇聚模块的系统构成。
接着论述了系统的软件设计，主要对上位机用户监控界面的设计和温度传感器模块、数据汇聚模块的设计这三部分进行了介绍。
数据汇聚模块实现组建网络、分配网络地址的功能，温度传感器模块实现加入网络、数据采集、数据存储、数据上传、通信、等功能。
关键词：Zigbee，无线传感器网络，多点温度采集，Z-StackDesign and Realization of Multi-Node TemperatureAcquisition System Based on ZigBeeAbstractWith the development of producing technology, monitoring techniques of temperature data are being applied to all kinds of industrial process control systems and gradually showing the feature of far-distant and networking. In the traditional temperature acquisition system, the method to connect nodes is wired, this way possesses the characteristic of complex layout and poor extensibility. In fact, the wired way even cannot be utilized in some application. Therefore, the ideal way to collect and transmit data is employing wireless connection. As a kind of emerging short-distant, low-power consumption and low-cost wireless communication technology, ZigBee , medical monitoring and so on.In this Paper，on the basis of the wireless sensor network Protocol analysis technology，, a kind of temperature acquisition system which based on ZigBee wireless transmission technology is designed in this article, the temperature data collected through the temperature measuring nodes is transmitted to the major-node by ZigBee network in a wireless method,the major-node communicates with the upper computer through the serialport line, thereafter, the PC stores the temperature data into the databasein order to realizing the uniformly control of the data. Firstly, the general research situation in the field of Zigbee and the development trend are reviewed. It also reviews the research content of the WSN. Then the paper discusses the network Structure .Following the paper takes an in-depthstudy of the Z-Stack designed by TI. In the field of ,the structure ofmodules is described in details including the temperature sensor moduleand the data acquisition module .In the software design ,GUI and module’ssoftware are discussed, which includes the formation of networks ,address assignment ,join the network ,data acquisition, data storage ,data upload, communication.Key words: Zigbee, wireless sensor network, Multi-Node Temperature Acquisition ,Z-Stack目录1 绪论......................................................................................................................................1.1无线传感器网络...........................................................................................................1.1.1无线传感器网络概况 ........................................................................................1.1.2无线传感器网络应用现状 ................................................................................1.1.3无线传感器网络未来展望 ................................................................................1.2基于Zigbee技术的无线传感器网络.........................................................................1.3本文主要结构...............................................................................................................2 TI Z-Stack协议栈..............................................................................................................2.1.1 Zigbee协议栈结构............................................................................................2.2 Zigbee网络拓扑结构..................................................................................................2.3 Z-Stack协议栈介绍 ....................................................................................................2.3.1网络寻址.............................................................................................................2.3.2绑定.....................................................................................................................2.3.3路由协议.............................................................................................................2.3.4消息发送函数.....................................................................................................2.3.5网络的组建过程 (1)2.3.6消息接收函数 (1)2.4本章小结 (1)3 系统介绍 (1)3.1系统的整体介绍 (1)3.2系统硬件介绍 (1)3.2.1主要硬件简介 (1)3.2.2温度传感器模块电路原理图 (1)3.2.3数据汇聚模块（协调器） (1)4 软件设计实现 (1)4.1上位机（PC机）监控界面 (1)4.2模块的软件设计 (2)4.2.1数据汇聚模块（协调器）的软件设计 (2)4.2.2温度传感器模块（终端节点）的软件设计 (2)4.3 本章小结 (2)5 总结与展望 (3)5.1总结 (3)致谢 (3)参考文献 (3)1 绪论1.1无线传感器网络1.1.1无线传感器网络概况无线传感器网络与传统的网络不同，它是以数据为中心的自组织无线网络，网络的节点部署密集，网络拓扑结构动态变化。
zigbee毕业设计(论文)
zigbee毕业设计(论文)1000字
本篇毕业设计论文将介绍和探讨基于 Zigbee 技术的无线传感器网
络的设计和实现。
该论文主要包含以下几个方面的内容：
1. 绪论
首先，本文将简述 IoT 技术的发展和 Zigbee 技术的基本原理，并阐述 Zigbee 技术在无线传感器网络中的应用及其优点。
2. 系统设计
本文将详细介绍基于 Zigbee 技术的无线传感器网络系统的设计和
实现。
该系统分为硬件和软件两个部分。
硬件部分包含传感器节点、通信模块和基站节点，软件部分包括节点程序和基站程序。
3. 实验设计
通过实验，本文将验证 Zigbee 技术在无线传感器网络中的可靠性
和性能。
实验将分为两个部分：传感器节点的测试以及基站节点的
测试。
传感器节点测试中将分别测试传感器节点的数据采集、数据
传输和能耗等方面的性能；基站节点测试将测试基站节点对数据的
处理和转发能力。
4. 实验结果与分析
通过实验，本文将分析和总结 Zigbee 技术在无线传感器网络中的
性能和优点，并对实验结果进行解读。
5. 结论与展望
最后，本文将对实验结果进行总结和归纳，并对 IoT 技术发展和Zigbee 技术的应用前景进行展望。
总之，本篇毕业设计论文将详细介绍基于 Zigbee 技术的无线传感
器网络系统的设计和实现，并通过实验来验证其可靠性和性能，以
了解 Zigbee 技术在无线传感器网络中的应用和优点。
同时，将对Zigbee 技术的应用前景进行探讨。
基于ZigBee技术的温湿度数据采集系统设计
摘要：随着嵌入式计算、传感器、无线通信等技术的飞速发展，无线传感网被广泛应用于环境监测、军事国防和工农业控制等诸多领域，已成为电子信息技术发展的一个热点。
CC2430是TI公司针对ZigBee 的无线传感网芯片解决方案，具有功耗低，可靠性高，组网简单等优势。
基于CC2430和ZigBee协议，设计了温湿度数据采集系统，分别给出了协调器和普通节点的软件算法，在干扰环境下测试表明，网络具有较强的鲁棒性和自组能力。
0 引言随着计算机网络技术及无线移动通信技术的迅速发展，各种新的无线网络通信技术不断涌现，如GSM,3G等无线移动通信技术以及蓝牙、WiFi等无线局域网技术，它们越来越被人们所熟悉和应用。
然而，这些技术的设备系统非常复杂，且功耗较大、成本很高，不便于在一些低数据速率和通信范围较小的场合使用，例如数据采集系统、智能家居等领域。
近年来，无线传感网的出现为这些问题带来了更好的解决方法，其中ZigBee作为一种低复杂度、低功耗、低成本的低速率无线连接技术越来越被人们所重视，开发应用ZigBee技术的无线设备已成为业界的一个热点。
本文设计一种基于ZigBee的温湿度数据采集系统，利用CC2430通信模块组建小型无线传感器网络，并实现了传感器网络的软硬件设计。
其算法经干扰环境下测试表明，网络具有较强的鲁棒性和自组能力。
1 ZigBee技术及CC2430简介1.1 ZigBee技术ZigBee技术是一种新兴的近距离、低复杂度、低功耗、低数据速率和低成本的无线网络技术。
它是介于无线标记技术和蓝牙之间的技术，主要用于近距离无线连接。
一般而言，随着通信距离的增大，设备的复杂度、功耗以及系统成本都在增加。
相对于现有的各种无线通信技术，ZigBee技术是最低功耗和最低成本的技术。
由于ZigBee技术的低数据速率和通信范围较小的特点，决定了ZigBee技术适合于承载数据流量较小的业务。
所以ZigBee联盟预测的主要应用领域包括工业控制、消费性电子设备、汽车自动化、农业自动化和医用设备控制等。
基于CC2530的ZigBee数据采集系统设计
基于CC2530的ZigBee数据采集系统设计一、概述随着物联网技术的快速发展，无线通信技术在数据采集领域的应用日益广泛。
ZigBee作为一种低功耗、低成本、短距离无线通信技术，在智能家居、工业自动化、环境监测等领域具有广泛的应用前景。
基于CC2530的ZigBee数据采集系统，充分利用了ZigBee技术的优势，实现了高效、稳定的数据采集与传输功能。
本系统以CC2530芯片为核心，构建了一个完整的ZigBee无线通信网络。
CC2530芯片是德州仪器（TI）公司推出的一款基于8051内核的无线单片机，具有高性能、低功耗的特点。
通过CC2530芯片，系统可以实现数据的采集、处理、传输以及网络管理等功能。
在数据采集方面，系统通过外接传感器实现对温度、湿度、光照等环境参数的实时监测。
传感器采集到的数据经过CC2530芯片处理后，通过ZigBee网络传输至协调器节点，再由协调器节点将数据上传至上位机或云端服务器进行进一步的分析和处理。
本系统还具备网络管理功能，可以对ZigBee网络进行配置、监控和维护。
通过上位机软件，用户可以实时查看网络状态、节点信息以及采集到的数据，并进行相应的操作和管理。
基于CC2530的ZigBee数据采集系统以其高效、稳定、低功耗的特点，在物联网领域具有广泛的应用价值。
本文将对系统的硬件设计、软件编程以及实现过程进行详细阐述，为相关领域的研究和实践提供有益的参考。
1. ZigBee技术概述《基于CC2530的ZigBee数据采集系统设计》文章“ ZigBee技术概述”段落内容ZigBee技术是一种专为短距离、低速率无线通信设计的协议，它基于IEEE 4标准，具有低功耗、低成本、高可靠性及高安全性等特点。
该技术最初被称为“HomeRF Lite”和“FireFly”，后统一命名为ZigBee，其命名灵感来源于蜜蜂通过Z字形飞行交流食物源信息的自然现象。
ZigBee技术广泛应用于智能家居、工业自动化、农业智能化等领域，在这些领域中，ZigBee技术以其独特的优势，为数据采集和传输提供了高效的解决方案。
基于Zigbee的无线温度采集系统设计本科毕业论文设计
单位代码： 005分类号： TP延安大学西安创新学院本科毕业论文（设计）题目：基于ZigBee的无线温度采集系统设计专业：电子信息工程姓名：学号：指导教师：职称：讲师毕业时间：二〇一三年六月基于Zigbee的无线温度采集系统设计摘要：本设计为基于STC89C52利用ZigBee无线通讯技术完成的温度无线采集系统。
温度传感器采集来的数据，通过单片机做数据处理并利用ZigBee的无线发送模块，将温度信息发送出去。
经过ZigBee接收模块接收数据，再通过单片机做数据处理，将温度信息通过显示屏显示出来，从而完成温度的无线采集。
关键词：ZigBee；STC89C52；无线温度采集；Wireless temperature acquisition system based on ZigBee Abstract：The design for the STC89C52 using ZigBee wireless communication technology to complete the wireless temperature acquisition system based on. The data collected by temperature sensor, and uses the wireless transmission module ZigBee through the single-chip microcomputer for data processing, the temperature information is sent out. After the ZigBee receiving module receives the data, and data processing by the MCU, the temperature information is displayed through the display screen, so as to complete the wireless acquisition temperature.KEY WORDS:ZigBee；STC89C52；wireless temperature acquisition目录1 概述 (1)1.1 选题背景 (1)1.2 选题研究的目的和意义 (1)2 方案选择 (1)2.1传感器的选择 (2)2.2主控部分的选择 (2)2.3系统整体介绍 (3)3 系统的硬件设计 (3)3.1传感器DS18B20温度传感器 (3)3.2 ZigBee协议 (4)3.2.1 ZigBee概述 (4)3.2.2 ZigBee网络基础 (6)3.2.3工作模式 (7)3.2.4 ZigBee 无线组网及数据通信 (7)3.3CC2530芯片 (8)3.3.1 CC2530概述 (8)3.3.2 CC2530 芯片的主要特点 (8)3.4 STC89C52单片机的介绍 (9)3.5 12864液晶显示 (12)4 主程序的设计 (12)4.1.系统测试 (13)4.1.1系统测试步骤 (13)4.1.2 系统的硬件测试、协议栈的测试、液晶的测试 (13)4.1.3系统测试结果分析 (14)5 总结 (14)参考文献 (15)致谢 (16)1 概述1.1 选题背景温度是工业、农业生产中常见的和最基本的参数之一，在生产过程中常需对温度进行检测和监控，采用微型机进行温度检测、数字显示、信息存储及实时控制，对于提高生产效率和产品质量、节约能源等都有重要的作用。
基于ZigBee技术的农业多通道数据采集系统
线通信技术 ， 它主要被使用在对功耗要求较高而对数据传输 率要求 较低的场合 。其特点是 ： 占用的系统资源较少 ； 电池寿命时间长 ； 几 乎无 限的网络 大小 ； 较大 的无线覆 盖面 ； 低廉 的价格 等等 。 Ｚｇ ｅ ｉ ｅ Ｂ 技术 的种种优点使其受到人们 的广泛关 注。本文应用 Ｚｇ ｅ 技 术 ｉ ｅ Ｂ 图 ３ 采 集 节 点 电 路 板 实 物 圈 设计 了多通道数据采集系统 。 ３硬 件设 计 的采集及数据 的封包等工作 ； 通过人机交互模块完成用户操作 的输 通过 电源监测及控制模块实现 系 采集系统节点为终端 采集 节点 ，节点 由具有无线通信功能 的 入及系统各种信息 的输 出等工作 ； Ｃ ２３ Ｃ ４ ０处理器为核心组成 。 ｉ ｅ 终 端节点除完成数据 收发外 ， ｚｇ ｅ Ｂ 还 统供 电电源电量 的监测及传感器电源的控制 ； 通过系统配置模块 实 见 ） 需 驱 动 传 感 器 进 行 数 据 采 集 、 晶 屏 进 行 显 示 、 键 进 行 控 制 等 功 现 用 户 远 程 对 本节 点 某 些 参 数 的 配 置 功 能 。 （ 图 ４ 液 按 能 。如 图 １ 示 。 所 ； 无 线 通 信 模 块 ｌ 无线通信模块主要完成网络的加入及退出 ， 传感器数据 的发送 及配置数据的接收等工作 。无线终 端信 息采集节点上 电， 初始化完 毕后 ， 自动搜索加入 网络。 ４１ 加 入 网络 ．． １ 当所有硬件及 网络设备初始化完成后 ， 晶屏显示欢迎界 面并 液 显示处于 网络连接 中。此时 由终端节点发送请求信息 ， 网关设备受 到请 求信 息并且处于 同一个 网络 时 ， 自动 回应一条信 息 ， 终端节 点 收到回应信息则液晶屏显示 网络连接成功。 如终端节点发送三次请 求信息无 回应 ， 则液 晶屏显示连接失败 。此 时可按功能键立即重新 图 １ 采 集 节 点 结 构 加入 网络 ， 或者等待 ５分钟后 自动重新加入网络。 本文采用 Ｔ 公司的 Ｃ ２ ３一 １８为核心处理器。 Ｉ Ｃ ４０Ｆ２ 光照传感器 ４１ 发 送 及 接 收 数 据 ．． ２ 采用 Ｒ — ／ Ｙ ＧＮ型光照度传感 器 ， 用于实现对环境光 照度 的测量 。温 当首次加入 网络或休 眠时间结束 时， 无线终端采集节点 自动发 湿度传感 器采 用 Ｄ １０ 用型数字 温湿度传 感器。土壤水分传感 Ｂ 通 １ 送传感器采集 的数据到网关设备 。 无线通信模块周期性的向网关设 器采用 Ｆ Ｓ １０ 可直接埋人土壤中使用 ， Ｄ 一０ ， 数据传输效率高。 土壤温 备发出数据轮询请求 ， 向网关设备索取数据 。 度传感器采 用 Ｄ 一 ８ ２ Ｓ １Ｂ ０数字温度传 感器 。二氧 化碳传感 器采用 ４２数据采集模块 ． Ｃ ６ １ 。 Ｐ Ｂ图及 成 品 实 物 图见 图 ２ ３ Ｃ ６３ Ｃ 、。 数据 采集模块 主要完 成对各种所需传感器的数据采集任务 ， 并 判断采集到 的数据是 否真实有效。然后把有效 的数据装入 发送数 组， 并告知上位机所上传 的各个传感 器数 值有效与否情况 。当成功 加人 网络 ， 并且 休眠时间结束或有传感 器采 集命 令到达时 ， 行各 进 个传感器 的数据采集操作 。 ４３ 机 交互 模 块 ．人 人机交互模块 主要是完成用 户操作 的输 入（ 按键 ） 系统各种 及 信息的输 出等功能 。 按键 的功能包括把传感器采集到的环境信息显 示到液 晶屏上 ； 当加入 网络失败 次数达到最大时 ， 晶屏 提示用户 液 是 否 重 新 连接 网络 ， 下 按 键 即 可 重 新 连 接 网络 。液 晶 的功 能 是 显 按 示传感器采集 到的数值 ， 以及节点号 、 电池 电量 、 网络连接状态和一 些提示信息。 ４ ． ４电源监测及控制模块 图 ２ 采集节点 Ｐ ＣＢ 图 电源监测及控制模块主要 是完成对采集节点 电池 电量 的监测 ，
《基于ZigBee技术的无线数据采集系统研究与设计》范文
《基于ZigBee技术的无线数据采集系统研究与设计》篇一一、引言随着信息技术的快速发展，无线通信技术在各个领域得到了广泛应用。
ZigBee技术作为一种低功耗、低成本、高可靠性的无线通信技术，在无线数据采集系统中得到了广泛的应用。
本文旨在研究并设计一个基于ZigBee技术的无线数据采集系统，以实现对数据的实时采集、传输和处理。
二、系统需求分析无线数据采集系统需要具备实时性、准确性和稳定性等特点。
首先，系统需要具备快速的数据采集能力，以满足实时监测的需求；其次，数据传输的准确性直接关系到整个系统的性能，因此需要保证数据的准确传输；最后，系统的稳定性是保证整个系统长期运行的关键。
三、ZigBee技术概述ZigBee是一种基于IEEE 802.15.4标准的低速无线个人区域网络通信协议，具有低功耗、低成本、高可靠性等特点。
ZigBee技术适用于短距离、低速率的无线通信场景，如传感器网络、智能家居等领域。
四、系统设计4.1 硬件设计硬件部分主要包括传感器节点、协调器节点和上位机。
传感器节点负责采集数据，协调器节点负责数据的汇聚和传输，上位机负责数据的处理和展示。
传感器节点采用ZigBee无线通信模块与协调器节点进行通信，实现数据的实时传输。
4.2 软件设计软件部分主要包括传感器节点的数据采集程序、协调器节点的数据处理程序以及上位机的数据处理和展示程序。
在软件设计中，需要充分考虑系统的实时性、准确性和稳定性。
为了实现数据的实时采集和传输，需要采用高效的通信协议和数据处理算法。
此外，为了确保系统的稳定运行，还需要对系统进行优化和调试。
五、系统实现5.1 传感器节点的实现传感器节点通过ZigBee无线通信模块与协调器节点进行通信，实现数据的实时采集和传输。
传感器节点的实现需要考虑节点的功耗、成本和可靠性等因素。
在硬件选择上，需要选择低功耗、低成本的微控制器和无线通信模块；在软件设计上，需要采用高效的通信协议和数据处理算法，以降低节点的能耗和提高系统的性能。
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基于ZigBee数据采集系统的设计毕业论文目录第一章绪论 (1)1.1 课题背景 (1)1.2 ZigBee技术简介 (2)1.3 国外研究现状 (3)1.4 基于ZigBee的数据采集系统的意义 (4)1.5 论文主要容与组织结构 (5)第二章系统总体方案设计 (6)2.1 系统的设计原则 (6)2.2 系统硬件组成 (6)2.3 系统关键技术介绍 (7)2.3.1 ZigBee协议体系 (7)2.3.2 ZigBee网络结构 (9)2.4 ZigBee无线芯片的选取 (12)第三章硬件电路的设计 (13)3.1 总体设计方案 (13)3.2 C2530无线单片机介绍 (13)3.2.1 CC2530芯片的硬件组成 (14)3.2.2 CC2530芯片的主要特征 (15)3.3 CC2530基本电路 (17)3.4 CC2530外围节点电路 (18)3.4.1 数据采集电路 (18)3.4.2 串口转USB电路 (20)3.4.3 电源电路 (20)3.4.4 显示电路 (21)3.4.5 键盘电路模块 (23)3.4.6 天线 (23)第四章软件设计 (24)4.1 IAR开发平台的介绍 (24)4.2 传感器模块的软件设计 (25)4.3 协调器的软件设计 (26)4.4 IAR开发平台程序烧录 (26)4.4.1 创建一个新工程 (26)4.4.2 工程参数设置 (27)4.4.3 添加项目代码 (28)第五章总结与展望 (30)5.1 设计总结 (30)5.1.1 基本功能实现...... ............ .......................................... . (30)5.1.2 无线数据采集的测试...... .................. .. (31)5.2 前景展望 (32)参考文献 (33)致谢 (34)附录 (39)第一章绪论1.1 课题背景数据采集技术与信号处理技术、传感器技术、计算机技术共同构成了现代检测技术的基础[1]。
数据采集技术是通过前端采集器件收集温湿度、压力、PH值等参数，并以其他方式显示的技术[2]。
数据采集技术是为了方便工程技术人员对设备的操作，从而降低生产成本，提高产品质量。
也就是说，是利用传感器、微控制器、信号以及其他技术的数据采集系统，是将获取的温湿度、压力、PH值等现场参数，通过A/D转换电路，将模拟量转换为数字量，利用微处理器进行运算，并将输出显示的技术。
将得到的结果进行显示，以方便操作人员使用，从而使产品质量提高，使生产成本降低。
至于数据的采集方法而言，传统的数据采集为电缆采集，它存在一些缺点，比如在高腐蚀环境下，布线复杂、操作不方便。
电子技术、信号处理技术、无线通信网络技术的发展，为数据采集方式无线化提供了技术保障。
无线数据采集是通过无线传感器网络（Wireless Sensor Network，WSN）进行数据采集的技术。
WSN是节点之间以自动组网的方式，建立无线传感网络，网络中作为协调器的节点接收和存储从各个终端节点发送出的节点所处现场的物理参数，并以无线电的方式给用户传输数据的技术。
所以，无线采集方式是对传统的有线采集方式的有效替代，克服了传统数据采集方式的劣势。
科技水平的提高，电子产品不但可靠性逐渐提高，而且成本越来越低。
可靠性不断提高的电子产品，使WSN系统可以获得超越以前的网络传输速率，和前所未有的安全性。
WSN的特点都超越了本来有线传感器系统引以为豪的好技术指标，而且无线数据采集还解决了有线网络布线困难的致命缺点。
无线传感器网络可以使得线路维修困难的问题可以解决，提高了无线数据采集系统的环境适应性。
为了满足人们对无线采集技术的要求，ZigBee技术种应运而生，完善了生态版图。
它可以以嵌入设备的形式，广泛应用于各个领域的自动化控制方面。
作为短距离无线通信技术，ZigBee以其低功耗、低复杂度、操作简单等独特的优势得到了人们的青睐。
ZigBee低功耗的特点的优势，在工业现场需要长期检测、不便改变节点位置的位置得到凸显。
主协调器ZigBee节点通过自组网的形式与周围的终端节点组成网络，互联共享数据。
ZigBee节点可以自动加入和离开网络，加入网络时可以自动搜索与之匹配的协调器节点。
ZigBee已经以其无与伦比的优势成为了无线通信的首选协议。
本设计将传感器技术和ZigBee技术相结合，力图通过数据采集的无线化解决由于现场布线困难、一次性采集成本昂贵等因素导致不便对现场数据采集的问题。
1.2 ZigBee技术简介“ZigBee”一词来自蜜蜂。
当蜜蜂发现食物时，会以跳ZigZig型舞的方式，通过翅膀的震动来向同伴告知所发现的花粉源的具体信息，比如花粉源的方位、距离、花粉多少等信息，以方便与同伴分享食物。
通过观察蜜蜂这种觅食的方式，人们想到无线通信问题的解决方法。
为了纪念蜜蜂给人们带来的思路，早期将这种技术命名为“紫蜂”。
随着时代的发展，人们也把这种新型短程无线通信技术，命名为“ZigBee”。
ZigBee早期也曾被称过“HomeRF Life”、“RF-EasyLink”或者“FireFly”无线通信技术，目前统一称之为“ZigBee技术”。
ZigBee的核心是多信道无线通信装置和微控制器，他们都被集成在一两块半导体芯片上，封装如同小指甲盖大小的塑料封装里。
使用ZigBee技术所实现的产品，一般采用较为廉价的8位微控制器，将无线射频发射模块集成在一块芯片上，外围接上几个电阻、电容和晶振等元器件，再接一些A/D、D/A、I/O接口及一些控制电路，这就组成了各种智能控制节点、无线网络传感器节点等的核心模块。
在硬件电路的基础上还要加上必要的程序设计，这样才能构成完整的控制模块。
ZigBee是一种基于IEEE 802.15.4协议的开放的无线个人局域网（Wireless Personal Area Networks，WPAN）标准。
IEEE 802.15.4协议标准定义了网络的基础层，比如物理层（Physical Layer，PHY）和媒体接入控制层（Media Access Control Layer，MAC），而ZigBee则定义了更高的网络协议层，比如说网络层（Network Layer，NWK）、应用层（Application Layer，APL）等。
ZigBee课工作在2.4GHz（全球流行）、868MHz（欧洲流行）、915MHz（美国流行）3个频段上，分别具有250kbps、20kbps 和40kbps的传输速率，ZigBee这三个频段的特点如图1.1所示。
ZigBee技术主要用于近距离传输，传输距离在10~75m，如果需要增加距离，则需要增加发射频率。
从ZigBee联盟和一些主流的厂商的推广介绍来看，ZigBee技术将在自能家居、智能交通、智能建筑、农业自动化方面得到广泛应用和长足发展。
2.4GHz 频带ISM使用范围全世界数据传输速率信道数欧洲ISM北美868MHz 915MHz250kbps20kbps40kbps16110图1.1 ZigBee三频段特点1.3 国外研究现状世界各国都在建设无线通信网络，人们的生活和网络越来越密切。
今后家居联网，“物”联网，使得ZigBee这样的低速的短程无线通信方式得到广泛应用。
伴随着ZigBee技术的发展，近年来许多企业还有组织纷纷涉足这个研究领域，前所未有的技术和功能越来越强大的产品络绎不绝的出现。
新的产品会促使技术的发展，在这样一个无线通信技术飞速发展的时代，ZigBee肯定会得到长足的发展。
2000年12月，美国电气和电子工程师协会（Institute of Electrical and Electronics Engineers，IEEE）成立了802.15.4工作组，负责低速无线个域网（LR-WPAN）的物理层和MAC层协议的研究和制定。
在2003年年初，802.15.4工作组正式公布了无线通信标准协议IEEE 802.15.4。
2002年8月，由英国的英维斯公司、日本的Mitsubishi Electric公司、美国的摩托罗拉公司还有荷兰飞利浦公司等共同发起并成立了ZigBee联盟。
以IEEE 802.15.4中的MAC和PHY为基础，ZigBee联盟不仅对ZigBee技术的NWK和更高的网络规层进行了制定，而且对进行网络设备的测试和市场的推广工作也进行了规。
这样做是为了实现家里各种由不同厂家生产的产品能够相互兼容，可以达到与同类产品抗衡的水平，以更快的在这一领域开拓市场。
ZigBee联盟于2004年底发布了ZigBee 协议1.0版本规，2006年11月发布了ZigBee协议1．1版本规，2007年10月发布了ZigBee Pro版本规，可以说ZigBee2007 Pro标准是一个真正的网状网络标准。
2009年9月，ZigBee联盟宣布RF远程控制新的标准ZigBeeRF4CE规取代了远程控制领域的红外（Infra-Red，IR）还有射频（Radio Frequency，RF）通信，并且ZigBee技术允许超视距数据传输，这一区别使得消费型电子（Consumer Electronics，CE）的超视距控制距离越来越远，设备的低功耗使得设备使用寿命延长。
ZigBee这一特点使得该技术可以广泛的用于各种设备，比如机顶盒、无线点灯等家用设备。
2009年4月，ARM和Ember宣布Ember的下一代ZigBee半导体将采用ARMCortex-M3处理器，为快速增长的ZigBee市场设置一个高性能和低功耗的新标准。
2009年五月份ZigBee联盟同欧洲智能计量产业集团（European Smart MeteringIndustry Group，ESMIG）一起为欧盟（European Union，EU）的无线智能化的计量产业技术定义了各种设备之间兼容的通信标准规。
ZigBee技术进入中国国时，其技术已经发展相对成熟。
虽然ZigBee在国起步较靠后，但是它如雨后春笋的快速发展，新的应用ZigBee技术的产品和新兴企业遍地开花。
比如在2007年我国的华立仪表公司就和Ember开启了关于新型的基于ZigBee 技术的集中抄表系统的创新项目进行了合作，并且这个项目在过后两年的时候得到了政府科技部门的认可。
这个项目就是利用Ember公司所生产的ZigBee芯片还有IEEE 802.15.4标准协议完成了无线数据协调器、无线数据采集终端还有其所用软件的设计，从而组成了这个新型的无线智能抄表系统，实现了远程无线抄表和管理功能。
近年来将ZigBee技术与GSM网进行结合，实现无线定位数据采集功能，是今后的一个重要发展方向。