基于ZigBee和ARM技术的无线温度监控系统的设计和实现

来源 :中国科学院空间研究所 中国科学院空间科学与应用研究所 中国科学院空间科学与应用研究中心 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wqsemail
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在工业和农业领域,温度的测量已经成为保证设备正常运转和实验正常进行的重要指标。本文用ZigBee无线通信技术和基于ARM的嵌入式技术组建了无线温度监控系统。   ZigBee无线通信技术和基于ARM的嵌入式技术都是目前非常成熟的技术,且以它们独特的优势在工程领域得到了广泛的应用。本文将两者有机的结合了起来:用ZigBee技术组建无线传感器网络,实现温度数据的无线采集;用基于ARM的的嵌入式技术设计处理控制终端,实现对接收到数据的处理、控制和后期应用。   在本文中,首先用DS18820温度传感器采集温度,ZigBee无线传感器网络的终端节点将温度数据发送出去,协调器(路由节点)接收温度数据。这个过程中最重要的是保证温度采集的精度和无线发送距离。前者是通过DS18820保证的,温度在-10℃-+85℃时,精度范围为±0.5℃;要保证传输距离,必须精心设计和调试CC2530芯片的RF输出端到天线之间的巴伦转换匹配网络。无线传感器网络软件主要是移植Ti的Z-Stack协议栈,在此基础上根据需求修改温度传感实验。   ZigBee网络的协调器(路由节点)接收到数据后通过串口发送到ARM控制处理终端,ARM控制处理终端显示数据,并按要求做各种控制处理。这部分中,参考很多公司的原理图设计了ARM9的硬件平台,本文还移植使用了嵌入式Linux操作系统,这主要为了后面应用层程序开发的方便。在显示控制界面方面,本文使用目前比较流行的Qt/E技术,它像MFC一样是一个C++的类库,在GUI设计方面很有优势。最后,本文移植了嵌入式的Boa服务器,设计了自己的CGI程序用于响应客户机请求,实现了局域网内所有计算机对ARM控制处理终端上温度数据的访问。  
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