专利名称：一种基于ZigBee技术的物联网无线温度测量系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及无线温度测量系统，属于无线通信设备技术领域。
背景技术：
随着现代工业自动化技术的不断进步，ZigBee无线通信技术的发展日益成熟，其被广泛应用于无线传感器测量网络、工农业监控、智能交通、智能家居等众多领域。ZigBee无线通信技术的低功耗、短距离、低成本、布网灵活等特点十分适用于需要自动连续采集数据、局域分布测量、大范围联网数据处理的测量场合。传统的有线温度采集系统，布线纷繁复杂，系统容易老化，成本高，灵活性差，不具有可移动性。
发明内容本实用新型的目的在于解决上述已有技术存在的不足之处，提供一种方便架设、易于使用和维护，能够实现采集待测对象内任意点处的温度值，并能向用户端显示所采集到的温度值的基于ZigBee技术的物联网无线温度测量系统。本实用新型是通过以下技术方案实现的一种基于ZigBee技术的物联网无线温度测量系统，其特殊之处在于该系统采用星型结构，包括协调器节点2和终端节点I，终端节点I利用数字温度传感器4采集温度信息，将温度信息送交微控制器5进行初步处理，通过微控制器5芯片中集成的RF射频天线将温度信息以及发送端的信息传送给协调器节点2，协调器节点2将接收到的所有信息传送给PC机6，PC机6将信息通过温度显示界面3显示给用户；所述数字温度传感器4采用DS18B20温度传感器；所述微控制器5采用CC2480控制器。本实用新型的物联网无线温度测量系统，采用无线温度采集传输技术，不仅方便架设、易于使用和维护，而且能够实现采集待测对象内任意点处的温度值，这样就减少了工作人员的人身危害，不用他们冒险就可以采集到现场的温度。
图I :本实用新型基于ZigBee技术的物联网无线温度测量系统系统框图；图2 :本实用新型的终端节点系统图；图3 :本实用新型的接收部分系统框图；图4 :本实用新型的系统总流程图。图中1、终端节点，2、协调器节点，3、温度显示界面，4、数字温度传感器，5、微控制器,6、PC机。
具体实施方式
以下参考附图给出本实用新型的具体实施方式
，用来对本实用新型的构成作进一步详细说明。本实施例基于ZigBee技术的物联网无线温度测量系统，采用星型结构，包括协调器节点2和终端节点1，终端节点I利用数字温度传感器4采集温度信息，将温度信息送交微控制器5进行初步处理，通过微控制器5芯片中集成的RF射频天线将温度信息以及发送端的信息传送给协调器节点2，协调器节点2将接收到的所有信息传送给PC机6，PC机6将信息通过温度显示界面3显示给用户；所述数字温度传感器4采用DS18B20温度传感器；所述微控制器5采用CC2480控制器。由于ZigBee网络节点按照功能划分可分为终端节点、路由器节点和协调器节点。其中，协调器节点负责发起并维护一个无线网络，识别网络中的设备加入网络；路由器节点支撑网络链路结构，完成数据包的转发；终端节点是网络的感知者和执行者，负责数据采集和可执行的网络动作。这就要求ZigBee网络节点需扮演终端感知者、网络支持者、网络协 调者3种角色。在本实施例中，考虑到各种局限，采用星型结构，整个系统有若干个终端节点，一个协调器节点，没有路由节点。终端节点将采集到的温度信息无线传输给协调器节点，协调器节点负责管理所有与之相连的终端节点，负责与之组网，接受来自终端节点的温度信息以及终端节点的信息，并将所有的信息传送给PC机，显示给用户。对于一些控制系统，PC机还可以针对不同的应用情况进行分析从而做出不同的控制。终端节点利用数字温度传感器DS18B20采集温度信息，将温度信息送交微控制器CC2480进行初步处理，通过CC2480芯片中集成的RF射频天线将温度信息以及发送端的信息传送给协调器节点。功能上主要有3个模块温度采集模块、微控制模块、无线通信模块。各个模块的作用如下a)温度采集模块实现从环境中采集温度信息。由于CC2480芯片里集成的模拟温度传感器精度不高，需要人工校准，故本实施例采用数字温度传感器DS18B20与CC2480实现温度传感应用，温度变换、读取等所需的能量由总线提供，无需外接电源。使用DS18B20可以节省系统资源、使系统结构更趋简单，可靠性更高，更节能，更适用于温度缓变场所的长时间温度监测。b)微控制模块实现对温度信息的预处理以及将温度信息发送给协调器节点。微控制器是基于TI公司生产的CC2480芯片。CC2480芯片内嵌入高性能和低功耗的8051微控制器核，集成了符合IEEE802. 15. 4/Zig-Bee标准的2. 4GHz频段的RF无线电收发模块，还集成了 12位的模数转换ADC模块，具有电池检测和温度传感功能，具有串口等丰富的接口资源。它能够简化设计，缩短开发时间。CC2480无线模块主要由电源、复位电路、串口连接电路和无线收发电路组成。TTL电平与PC机的RS232电平并不是兼容的，故在发送数据时，RS232串口数据经过MAX232将电平转换为TTL电平，再通过CC2480无线发送。接收数据则是发送数据的逆过程，CC2480先接收到数据信号，然后经MAX232将TTL电平转换为RS232的标准电平，再通过RS232向上位机输入数据。c)系统软件设计主要包括几个方面各个节点中的功能模块驱动程序设计，系统组网程序设计，协调器节点与上位机通信程序设计。在整个系统中，每个节点都是用了ZigBee协议，在ZigBee协议中，厂商已经提供众多函数包括新建网络，设备加入和离开网络，发送网络信标帧，寻找父节点和子节点，发送和接收数据包等。整个系统的主要函数包括主函数、温度测量、无线组网和通信函数。系统的总流程图如图4所示，系统开始时，协调器首先初始化，协调器包含所有网络信息，它负责发送网络信标，建立网络，等待终端节点的加入，终端节点初始化后开始寻找指定信道上的协调器，并发出请求，建立连接后，终端节点会获得相应的网络地址，并向协调器节点发送温度信息，协调器节点收到温度信息，并对数据信息进行处理然后发给上位机。本实施例的物联网无线温度测量系统，采用无线温度采集传输技术，不仅方便架设、易于使用和维护，而且能够实现采集待测对象内任意点处的温度值，这样就减少了工作人员的人身危害，不用他们冒险就可以采集到现场的温度。本实用新型未详细说明的内容均为现有技术，本领域技术人员可以从本实施例及现有技术获得启发，进行变形得到其它实施例。因此，本实用新型的保护范围应该根据权利要求的保护范围来确定。·
权利要求1.一种基于ZigBee技术的物联网无线温度测量系统，其特征在于该系统采用星型结构，包括协调器节点(2)和终端节点(I)，终端节点(I)利用数字温度传感器(4)采集温度信息，将温度信息送交微控制器(5)进行初步处理，通过微控制器(5)芯片中集成的RF射频天线将温度信息以及发送端的信息传送给协调器节点(2)，协调器节点(2)将接收到的所有信息传送给PC机^)，PC机(6)将信息通过温度显示界面(3)显示给用户。
2.根据权利要求I所述一种基于ZigBee技术的物联网无线温度测量系统，其特征在于所述数字温度传感器(4)采用DS18B20温度传感器。
3.根据权利要求I所述一种基于ZigBee技术的物联网无线温度测量系统，其特征在于所述微控制器(5)采用CC2480控制器。
专利摘要本实用新型涉及无线温度测量系统，属于无线通信设备技术领域。一种基于ZigBee技术的物联网无线温度测量系统，该系统采用星型结构，包括协调器节点和终端节点，终端节点利用数字温度传感器采集温度信息，将温度信息送交微控制器进行初步处理，通过微控制器芯片中集成的RF射频天线将温度信息以及发送端的信息传送给协调器节点，协调器节点将接收到的所有信息传送给PC机，PC机将信息通过温度显示界面显示给用户。本实用新型的物联网无线温度测量系统，采用无线温度采集传输技术，不仅方便架设、易于使用和维护，而且能够实现采集待测对象内任意点处的温度值。
文档编号G08C17/02GK202661192SQ201220288620
公开日2013年1月9日 申请日期2012年6月12日 优先权日2012年6月12日
发明者黄道臣, 张福元, 卢国栋 申请人:烟台惠通网络技术有限公司