基于CC2530无线传感网络系统的设计

基于CC2530的社区无线抄表系统设计

随着电子和通信技术的发展，传统的人工抄表方式已经不能满足社会发展以及阶梯抄表的需求。对于人工抄表的方式，存在人力和物力的浪费。

在步入21世纪的今天，各行各业都不断向智能化的发展。因此，智能抄表的系统正在不断地被人们提出来。

Zigbee是近几年来发展的一种非常热门的无线通信技术，它低功耗，低速率，低成本，它主要用于各种短距离，低功耗，低速率的各种仪器设备间的传输数据。基于此，本文提出了利用Zigbee技术在无线自动抄表领域的应用，通过使用TI公司最新的CC2530芯片，结合ST公司的STPM01功率测量芯片，可以达到测量准确，在小区内智能化抄表的目的。

本文所设计的无线抄表系统分为信号采集、数据传输、控制中心三部分，利用意法半导体公司生产的STMP10芯片作为前端电能表的数据采集设备，同时利用TI公司的CC2530芯片作为无线传输模块，上位机则是社区物业或电力主管部门所使用的控制中心。本文分为六个部分，前两部分分别对课题的背景以及笔者对ZigBee技术的特点的学习进行知识总结，对目前常用的几类无线传感技术与ZigBee技术进行详细对比，详细介绍了本设计中所使用到的协议栈，网络拓扑等知识，并对ZigBee技术的各协议栈架构以及STMP01芯片的技术特点采用文字加图片的方式进行了大量的论述。

其次，论文阐述了系统的设计思路，同时对系统所需软硬件系统做出分析，第三，论文分别针对系统中的硬件以及软件系统的关键部分做出详细论述，详细介绍了电源电路已经传感电路的设计思路和设计方法，分析了CC2530与STPM01芯片间的通信过程已经数据采集。最后对系统的结论及相关测试结果做出适当论述，并指出目前系统存在的不足，以及系统后续的研究内容。

设计经过实验证明，在设计所模拟的采集环境内，能较为准确的测量出电能表在某一时刻的读数，将来可以在此基础上对系统添加分时读表的功能，即可满足阶梯抄表的需要，本设计具有一定的实用价值，为未来社区无线抄表的普及提供了较好的思路。

基于ＣＣ２５３０－Ｚｉｇ　Ｂｅｅ的无线传感器　网络的工业环境监测系统　半导体电子行业主要面向精密微　电子、集成芯片、光电元器件等产品　的制造。在产品的生产、储存及运输　过程中，对环境温湿度条件都有特殊　要求，如果一些参数控制不当就会造　成品质不稳定甚至产生废品，因此对　其环境进行实时监测具有重大意义。　以往用于工业环境测量温湿度的　传感器大多是有线方法传输数据，线　路冗余复杂，不适合大范围多数量放　置，布线成本高，线路老化问题也影　响了其可靠性。要想从根本上解决这　个问题，必须实现数据信息的自动获　取，以及数据的无线传输及交换。　ＺｉｇＢｅｅ技术，从ＩＥＥＥ　８０２．１５．４　基础上发展起来的，是最新的一种近　距离、低复杂度、低功耗、低数据速　率、低成本的双向无线通信技术，该　技术为上述问题的解决提供了很好的　技术手段。　我们以Ｃ　Ｃ２５３０为核心，设计了　基于ＺｉｇＢｅｅ协议的温度、湿度无线　传感器网络，既可以克服有线传感　器网络的局限性，又可以做到低成　本、低功耗。其中，温度传感器采集　５２　夸日电子，２ｏ１２年５周　苏州科技学院张靓，郝万君，王鑫，徐伟　范围是一４０℃～＋１２５℃，采集精度可　达±０．５℃。其采用ＳＰＩ数据接口与　Ｃ　Ｃ２５３０一Ｚｉｇｂｅｅ模块进行通信，大大　简化了采集系统的设计。　系统结构设计　本文所介绍的工业环境监测无线　传感器网络监测系统包含３类无线通信　节点，分别为：若干个传感器节点、　３个汇聚节点以及１个基站节点，如图　１所示。其中，传感器节点部署在检　测区，负责对环境进行温度、湿度的　监测；汇聚节点放置在监测区边缘，　用以接收和存储传感器节点的监测结　果；基站节点连接汇聚节点与监控中　心的计算机，负责传感器网络与信息　管理计算机之间的通信。　１传感器节点（Ｓｅｎｓｏｒ　Ｎｏｄｅ）　传感器节点与温湿度测量传感器　图１系统总体结构图　相连并布置在监测区，负责以特定的　时间间隔采集温、湿度传感器的测量　信息并将此信息存储在本地Ｆｌａｓｈ上。　为降低传感器节点的能耗，在各次测　量完成后并不是马上向上级节点（汇　聚节点）发送测量信息，而是在完成　多次测量后将存储在本地Ｆｌａｓｈ上的当　天测量数据打包发往汇聚节点。当需　要及时了解监测情况时，传感器节点　也具备以独立数据包的形式向接收设　备传送已存储测量结果的能力。　２汇聚节点（Ｓｉｎｋ　Ｎｏｄｅ）　汇聚节点布置在测量区域的边　缘，负责接收和存储由各个传感器节　点发送的温湿度测量结果。当汇聚节　点接收到数据传送的命令后，向其上　级节点（基站节点）发送Ｆｌａｓｈ中保　存的各传感器节点一段时期内的测量　值。　３基站节点（Ｃｅｎｔｅｒ　Ｎｏｄｅ）　基站节点与监控中心的计算机相　连，作为计算机和监测网络进行通信　的桥梁。本系统用户的控制信息通过　基站节点解析和打包为监测网络节点　

基于CC2530的ZigBee温室智能无线传感网络设计

刘青;宫强

【摘 要】A type of intelligent sensor networks for greenhouses is designed

based on the protocol of ZigBee for short-distance wireless

communications with CC2530 as the core processor for the purpose of

solving such problems in traditional environmental monitoring systems for

greenhouses as complicated premises distribution sys-tem,high cost and

low efficiency. The temperature and humidity sensor is taken as an

example for the framework design of the system,with emphasis on the

hardware and software design of the terminal nodes,routing nodes and

coordinators. The experiment has accomplished the networking of wireless

sensor networks and the intelligent ac-quisition of temperature and

humidity data,providing a reliable security for the growth of crops in

greenhouses.%为了解决传统温室环境监控系统存在的综合布线繁杂、成本过高、效率低下等问题，以温度、湿度传感器为例，采用TI公司的CC2530芯片核心处理器，基于短距离无线通信的ZigBee协议，设计了一种温室智能无线传感网络，主要是传感网络的终端节点、路由节点、协调器的软硬件设计，实验实现了无线传感网络的组网，以及温度、湿度数据的智能采集，为温室环境下的农作物生长提供了可靠保障。

基于CC2530网络传感器的无线数据采集与存储系统的设计与实现

杜宝祯;张友桥;祝水军;何剑海

【期刊名称】《数字技术与应用》

【年(卷),期】2012(000)009

【摘 要】温度是许多网络测控系统中需要测量的一个重要参数。针对温度测量，设计了一种基于CC2530微控制器和U盘文件系统级处理芯片CH375的zigbee无线数据采集与存储系统平台。该平台采用内置RF的8051内核的cc2530为数据处理的核心，利用zigbee协议栈实现组网和数据传输，通过STC89C52＋CH375实现USB海量存储功能，同时配套液晶屏和键盘实现了人机交互。该平台测量精度高、灵敏度好且价格低廉，应用前景广阔。

【总页数】3页(P135-136,139)

【作 者】杜宝祯;张友桥;祝水军;何剑海

【作者单位】宁波职业技术学院电子信息工程系,浙江宁波315800

【正文语种】中 文

【中图分类】TP273.5

【相关文献】

1.基于CC2530的心电数据采集存储系统的设计和实现 [J], 王国静;昂清;王卫东

2.基于CC2530的无线数据采集网关系统 [J], 王国华;黎智成;黄炼章

3.基于CC2530网络传感器的无线数据采集与存储系统的设计与实现 [J], 杜宝祯;张友桥;祝水军;何剑海

4.基于CC2530及Ziee协议栈设计无线网络传感器节点 [J], 章伟聪;俞新武;李忠成

5.基于CC2530的温湿度无线数据采集 [J], 葛华;汤晓燕

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