基于802.15.4协议的无线温度计设计与实现.doc

摘要：无线传感器网络是由一些传感器构成的无线网络，其目的是协作地感知、采集、处理和传输网络覆盖地理区域内感知对象的监测信息，并报告给用户。无线传感器网络用来感知客观物理世界，获取物理世界的信息量。

 本文应用C语言和802.15.4协议相关技术，研究和实现了一个无线测温原型系统。该系统是由PC机与ZigBee模块CC2430通过串口RS-232相连，实现由DS18B20数字温度传感器感应接收由待测地点发出的的温度信息，并通过串口传输给电脑，通过串口调试工具进行温度显示从而达到检测温度的功能。该无线温度测量系统可以方便地布设到已建设完成或正在建设之中的应用场所，易于使用和维护。

关键词 CC2430；DS18B20；无线温度传感器；温度测量

目录

摘要

Abstract

1 绪论-1

1.1 研究的背景及意义-1

1.1.1 研究的背景-1

1.1.2 研究的意义-1

1.2 本文研究的技术路线-2

1.3 本文的组织和所做的主要工作-2

2 技术背景简介-3

2.1 IEEE 802.15.4技术简介-3

2.2 几种无线通信协议对比-3

2.3 ZigBee协议规范介绍-4

2.3.1 ZigBee网络拓扑结构-4

2.3.2 ZigBee标准规范-4

2.3.3 ZigBee数据传输的安全性-5

2.3.4 ZigBee协议的优点-6

3 开发环境介绍-7

3.1 CC2430无线节点-7

3.1.1 功能特点与结构-7

3.1.2 CC2430一些重要功能模块-7

3.2 DS18B20 数字温度传感器-9

3.3 编译环境简介-9

3.3.1 程序编写-9

3.3.2 程序烧录以及数据传输-10

4 系统方案设计-12

4.1 系统总体方案设计-12

4.1.1 温度测量节点设计-13

4.1.2 温度接收节点设计-14

4.1.3 上位机功能-14

4.2 测温模块的能耗计算-14

4.3 软件设计-16

4.3.1 DS18B20温度采集流程设计-17

4.3.2 温度采集模块-17

4.3.3 温度数据接收模块-18

5 系统方案的实现-19

5.1 程序烧录以及运行演示-19

5.2 无线温度计在日常生活中的使用-20

5.2.1 不同地点的温度测量-21

5.2.2 定点温度监控-21

5.2.3 实验总结-22

结论-23

致谢-24

参考文献-25

附录-26

附录一：CC2430原理图-26

附录二：CC2430存储器结构-27

附录三：系统主控制程序-28

附录四：DS18B20芯片控制程序-33

附录五：温度采集模块程序设计-35

附录六：温度接收节点程序设计-36