基于Z-Stack的无线温湿度采集系统童英华倚海师范大学计算机学院，青海西宁810008)摘要：针对现有的有线温湿度采集系统存在系统布线复杂、维护困难'成本高等问题，提出一种基于ZStack的无线温湿度采集系统设计方法。设计采用CC2430射频芯片及SHT11数字温湿度传感器，在Zi^Bcc协议栈的基础上进行开发。阐述了系统的原理，节点的硬件设计和软件设计。实验表明该系统能够稳定可靠的实现温湿度数据的采集。关键词：温湿度；CC2430；SHT11；协调器；节点；ZStack；无线通信中图分类号：TN9196-34:TP391文献标识码：A文章编号1004-373X2012)23-0115-03AVirelesstemperatureandhumidityacquisitionsystembasedonZ-StackTONGYiiig^iuaInsUtuteofComputerJQiiighaiNormalUniversity'Xiiiing810008*China>Absfract:Inordertosolvetheproblemsofcomplexcabling，hardmaintenanceandhighcostinwiredtemperatureandhumidityacquisilionsystemavailable、adesignscliemeofwirelessteniperatui-eandhuiiiicUtyacquisitionsystembasedonZ-Stackisproposed・ThissysteinwithtlieadoptionofCC2430radiodiipsandSHT11digitaltemperatureandhumiditysensorisdevelopedbasedonZigbccprot(xx)lstack■Theprincipleofthesystemandhardwaredesignandsoftwaredesignofnocleareintroduced■Theexperimentalresultsshowtliatthesystemcanachievethetemperatureandhumiditydatacollectionstablyandreliably-Keywords:temperatureandhumidity；CCZ130;SIIT11；coordinator:node；Z—Stack；wirelesscommunication0引言在现代工农业生产中，进行环境的温湿度检测是必不可少的内容。日前，很多场合的测温湿系统采用的还是传统的有线测温湿度设备，传统的多点分布式温湿度测量系统采用有线传输方式需要在现场进行人量布线这给系统的布设、维护和更新升级带來诸多不便。ZigBee是一种新兴的短距离、低复杂度、低功耗、低数据速率、低成本的无线网络技术，主要用于近距离无线连接⑺。它依据IEEE802-154标准’在数千个微小的传感器Z间相互协调实现通信。它使用24GHz波段來用调频及扩频技术，具有短时延、网络容量大等特点⑺。ZigBcc无线网络主耍是为工农业现场自动化控制数据传输而建立。本文设计了一种基于无线射频技术的温湿度监测系统，它以射频芯片CC2130为核心，在数字温湿度传感器SHT11的配合下，在ZigBee协议栈的基础上进行应用开发，能够高效地完成环境温湿度的无线监测，可以有效解决复杂布线带来的不便。1系统原理木文设计的是基于Z-Stack的无线温湿度数据采集系统，在TI的Z-Stack142协议栈的基础上，实现无线纠•网及通信。即协调器自动组网，终端节点Q附带温湿度传感器)口动入网，并采集温湿度数据广播传输，协调器接收到信息后将温湿度数据通过出口发送给PC计算机显示。以此实现基于Z-Stack协议栈的温湿度数据的无线透明传输淇原理框图如图1所示。数了泯湿度-A传感器(SHT11)1CC243O射频接收发送传感签肖点CC2430射频接收发送协调器收稿日期2012-07-30基金项目：青海师范大学科研创新资助项目2010)微控制器(8051)KZigBee无线收发模块微控制器(8051)iS漫度显示能虽供应模块ZigBee无线收发模块图1系统原理图本系统主耍由五个单元模块构成：数字温湿度传感器传感器节点、协调器、上位机和能量供应模块组成。数字温湿度传感器模块，负责区域内的温湿度信息采集和数据转换；传感器节点中的微控制器负责控制整个传感器节点的操作和数据存储:ZigBee无线收发模块负责对信号进行处理发送；传感器节点曲温湿度传感器SHT11检测得到温湿度信息，并转化为数字信号，传输至CC2430'山CC2430负责对信号进行处理发送。节点电源部分使用两节AA电池，通过一个电压转换芯片BL8555将电压转化成3-3V。其中协调器是汇聚节点哆个温湿度传感器节点放于不同的监测区域，每个传感器都会把采集的温湿度送给传感器节点，再曲传感器节点把数据通过ZigBee无线传输给协调器燃后协调器统一把数据传送给上位机做进一步处理和显示。2硬件设计21传感器节点硬件设计传感器节点主耍由数字温湿度传感器、微控制器及无线通信电路组成。传感器节点的主...