基于zigbee和labview的无线温度采集系统

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1、山东科技大学电子技术综合实践报告基于ZigBee和LabVIEW的无线温度采集系统专业：电子信息科学与技术班级学号：10级1班1001050934学生姓名：周文凯指导教师：设计时间：2013-634基于ZigBee和LabVIEW的无线温度采集系统一、设计任务与要求1、完成双机通信；2、从机采集信息发送主机接收并且显示；3、（发挥）上传PC显示控制；4、（发挥）PC建立服务器网络发布；5、（发挥）客户端通过网络访问、控制。二、方案设计与论证2.总体方案设计温度检测系统有许多共同的特点环境复杂、测量点多、布线分散、现场离监控地点很远等等。如果使用一

2、般温度传感器采集温度数据就必须设计信号A/D转换电路、调理电路以及对应的接口电路，才能将传感器输出的模拟信号转换成数字信号。再将数字信号送到单片机去处理。这样，由于外围电路过多会使整个检测系统稳定性不高，系统收集最终数据偏差较大，又由于检测环境的复杂、测量点又多、信号传输距离较远及各种其他干扰的影响，随着时间的推移，检测系统的稳定性和可靠性逐日下降。所以温度采集系统的设计的关键在于下面三部分：主控单元的设计和温度传感器的选择以及无线模块的选择。2.1系统方案比较与选择为了更好的实现系统的可靠性与高性价比，我针对以上这些模块分别提出几种方案以供选择。

3、2.1.1控制器模块比较与论证单片机是本系统的控制核心，其性能的优劣将从根本上影响整个系统的性能。针对本系统特提出以下二种方案以供选择。方案一采用STC89C52八位单片机。STC89C52单片机的软件编程自由度比较大，可通过编程实现各种算法以及逻辑控制。并且体积较小、引脚不多、方便安装使用。可以单独对数字温度传感器DS18B20进行控制，另外STC89C52在工农业控制上也有着比较广泛的应用，编程技术和外围电路的配合使用都相当成熟。但是使用51或者52单片机该系统的外围电路较多，实际操作比较麻烦，一次只能处理八位数据，计算比较繁琐。方案二采用T

4、I公司cc2430单片机。CC2430是一颗真正的系统芯片(SoC)CMOS解决方案。这种解决方案能够提高性能并满足以ZigBee为基础的2.4GHzISM波段应用，及对低成本，低功耗的要求。它结合一个高性能2.4GHzDSSS(直接序列扩频)射频收发器核心和一颗工业级小巧高效的8051控制器。CC2430的设计结合了8Kbyte的RAM及强大的外围模块，并且有3种不同的版本，他们是根据不同的闪存空间32，64和128kByte来优化复杂度与成本的组合。34CC2430包含一个DMA控制器。8k字节静态RAM，其中的4k字节是超低功耗SRAM。32

5、k，64k或128k字节的片内Flash块提供在电路可编程非易失性存储器。CC2430集成了4个振荡器用于系统时钟和定时操作：一个32MHz晶体振荡器，一个16MHzRC-振荡器，一个可选的32.768kHz晶体振荡器和一个可选的32.768kHzRC振荡器。综合对比之后选择方案二。2.1.2温度传感器模块比较与论证温度传感器用来进行温度采集，我们把采集到的数据送到单片机上，单片机处理后把数据通过一个无线模块发送到另一个无线模块。所以在这个系统中温度传感器的作用是至关重要的。我们需要做到数据采集的准确，并且能够保持系统的稳定。有以下几个方案可以供选

6、择。方案一采用热敏电阻，可满足40摄氏度至90摄氏度测量范围。但热敏电阻精度、重复性、可靠性较差。对于检测1摄氏度的信号是不适用的。方案二采用单片模拟量的温度传感器，比如AD590,LM35等。但这些芯片输出的都是模拟信号，必须经过A/D转换后才能送给单片机，这样就使得测温装置的结构较复杂。另外，这种测温装置的一根线上只能挂一个传感器，不能进行多点测量。即使能实现，也要用到复杂的算法，一定程度上也增加了软件实现的难度。方案三采用DS18B20来测量待测电的温度，数字温度传感器DS18B20输出的信号全数字化。方便单片机处理及控制，省去传统的测

7、温系统的很多外围电路。且该芯片的物理化学性都很稳定，它能作为工业测温元件。此元件线性度好，在0℃到100℃时，最大线形偏差小于1℃。DS18B20的最大特点是单总线的数据传输，由数字温度计DS18B20和微控制器构成的温度采集系统，它可以直接输出温度的数字信号。因此该温度采集系统的结构就比较简单，体积也较小。综合对比之后选择方案三。2.1.3无线模块的比较与论证无线传输模块主要是用于主机和从机之间的数据传输，从机给主机发送温度数据。方案一采用红外收发芯片NB9148、NB9149。NB9148是通用红外遥控发射器集成芯片，该器件与NB9149配合

8、使用可完成10个功能控制。NB9148采用CMOS工艺制造，功耗极低，工作电压可在2.5-5.5V之间变化。NB9148的