基于ZigBee的无线温湿度采集系统设计燕山大学——本科毕业论文学院：电气工程学院年级专业：10级自动化学生姓名：***指导教师：***24/10/20内容提要1绪论2ZigBee协议简介3系统总体方案设计4系统硬件设计5系统软件设计6网络测试与分析7C008搭载ZigBee网络8总结与展望24/10/201绪论1.1课题的研究背景及意义ZigBee技术具有低成本、低功耗、低速率的特点和高可靠性、组网简单、灵活等优势。ZigBee技术主要领域有大棚温湿度采集控制、家庭办公自动化、工业与环境监测及人员定位与医疗护理等。ZigBee技术满足了无线通信、网络大范围覆盖、网络灵活性高以及维护管理方便等要求，是将来物联网发展的趋势。由于ZigBee网络覆盖范围有限，本文将ZigBee网络与北京韦加航通科技有限公司的C008设备网络配合使用，实现远程大范围监控。24/10/201绪论1.2系统设计思路24/10/20ZigBee系统设计思路如下图：温湿度采集系统系统硬件设计系统软件设计协调器节点电路设计路由器节点电路设计采集节点电路设计系统协议设计系统网络设计设备通信设计上位机软件设计DHT11数据采集设计1绪论ZigBee协调器采集的数据传给C008终端，C008终端再通过C008基站上传到PC机，实现网络的大范围远程监控，网络如下图：24/10/20ZigBEE网络ZigBEE网络ZigBEE网络C008基站C008终端C008终端C008终端网口ZigBEE网络C008终端网口网口网口PC机1.3C008搭载ZigBee网络实现方案2ZigBee协议简介2.1ZigBee网络设备IEEE(电气和电子工程师协会)定义了两种不同类型的设备：一种是全功能设备(FFD)，另一种是简化功能设备(RFD)。FFD能够转发其他设备的数据帧，与多个其它的FFD或多个RFD进行通信；RFD不能同其他终端节点通信，只能够同FFD进行通信。ZigBee技术支持星型网、树状网和网状网三种网络拓扑，其网络中有三种的数据通信机制：单播(Unicast)、组播(Multicast)和广播(Broadcast)。24/10/202.2ZigBee协议栈架构ZigBee协议分两部分，IEEE802.15.4标准定义了物理层(PHY)和介质访问层(MAC)技术规范；ZigBee联盟定义了网络层(NWK)、应用层(APL)技术规范。2ZigBee协议简介24/10/203系统硬件设计3.1系统整体设计本文设计的系统，主要由1台PC机、1台协调器、多台终端和若干台路由器组成。协调器负责建立网络，终端和路由器加入网络后，终端将采集的数据上传给协调器；协调器通过串口上传数据至PC机，PC机通过上位机界面显示并存储。24/10/20ZigBee路由器ZigBee路由器ZigBee路由器ZigBee协调器采集节点采集节点采集节点采集节点PC机串口硬件平台的选择：本文设计的系统选用TI的CC2530SoC芯片作为ZigBee无线网络的硬件解决方案。3系统硬件设计3.2协调器电路设计24/10/20DVDD10AVDD_DREG39NGND_USB1USB_M2USB_P3DVDD_USB4AVDD5/AVDD_SOC21AVDD324AVDD227AVDD128AVDD429AVDD_GUARD31P2_036P2_135P2_234P1_011P1_19P1_28P1_37P1_46P1_55P1_638P1_737P0_019P0_118P0_217P0_316P0_415P0_514P0_613P0_712RF_P25RF_N26P2_432P2_333XOSC32M_Q122XOSC32M_Q223DCOUPL40RBIAS30GND41RESET_N20CC2530U1CC2530F256100nFC21uFC1VDD3V32nHL1100nFC3100nFC4100nFC5220pFC6100nFC72.2uFC8GNDGNDGNDGNDGNDGNDGNDGNDP2_0P2_1/DDP2_2/DCP1_0P1_1P1_2P1_3P1_4/CSNP1_5/SCLKP1_6MOSIP1_7MISOP0_0P0_1P0_2/RXP0_3/TXP0_4P0_5P0_6P0_7RESET18pFC1018pFC92nHL2GND1pFC121pFC11GND2nHL32.2pFC13GNDGND56KR1GND1uFC1827pFC1727pFC1615pFC1515pFC1412Y232.768K12Y132MGNDGNDGNDGNDGNDGND51234SMACC2530核心电路设计3系统硬件设计24/10/20P0_2/RXP0_3/TXVDD_3V34.7KR81KR7GNDVDD_5VDTR_NTXDRXDRTS_NVDD_232RI_NGNDVDDDSR_NDCD_NCTS_NSHTD_NEE_CLKOSC1OSC2GND_PLLPLL_TESTVDD_PLLLD_MODETRI_MODEGNDVDDRESETVDD_3V3DMGND_3V31234567891011121314EE_DATADP1516171819202122232425262728U2PL2303HX100nFC222pFC322pFC412Y132MGNDGNDGND100nFC5VDD_5V100nFC620R1020R111.5KR12VCC_INVBUS1D-2D+3GND4P10USBGNDGNDPOWERCC2530_IO123DCINPWR2.5VCC_INVinVoutGNDU1HT753310uFC110uFC2GNDGNDPowerVDD_3V3BTBatteryPWR4.7KR9GND123456P6Header3X2123456P7Header3X2VDD_3V3VDD_5VGNDGNDPL23...
