基于ZigBee技术的传感器无线信息采集 - 图文(12)

基于ZigBee技术的传感器无线信息采集

图5.2 温湿度传感器硬件接口图

图5.3 红外对射传感器硬件接口图

图5.4 三轴加速传感器硬件接口图

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图5.5 霍尔开关传感器硬件接口图

5.3 基于自组网的多节点温度采集

实验采用星型拓扑结构，每个终端节点连接一个SHT11型温湿度传感器，采集并传输信息给上位机ARM6410，借助触摸显示屏程序完成各节点温湿度信息的显示。硬件连接图如图5.6。

图5.6 多节点温度采集

通过仿真器将完整工程文件分别下载到协调器和终端节点，定义节点传感器类型为温湿度传感器，注意各节点物理地址唯一，并设定唯一网络PAN ID，避免与其他网络设备冲突。组网成功后如图5.7，通过选择相应节点，可获取节点传感

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器所发送的信息。温湿度传感器与ZigBee模块的AD排阵相连。传感器时钟线与ZigBee主板P0_0引脚相连，数据线与P0_1引脚相连。通过芯片相应控制代码来检测温湿度传感器状态。

图5.7 自组网建立

5.4 PC机串口无线控制终端节点

实验中PC机通过串口与ZigBee协调器连接，并通过串口工具完成指令发送，协调器在收到指令后，对终端节点的无线控制，完成LED灯的亮灭操作。如图5.8。

图5.8 串口控制LED灯硬件连接图

将相应程序下载至协调器和各节点当中，通过CCD_SETKEY选择所要连接的模块为协调器，设置串口终端波特率38400、8位、无奇偶校验、无硬件流。通过发送“on”、“off”信号来控制LED灯的亮灭，协调器在收到相应命令后，一方面对节点传送指令，另一方面对串口信息进行回传。如图5.9。

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图5.9 串口终端显示

结论

本文主要对ZigBee无线通信技术进行了介绍分析，着重于对Z-Stack协议栈的网络层进行了深入研究，在博创科技提供的物联网教学平台上，完成了网路曾的开发应用，实现了ZigBee协议模块自组网功能，并成功完成了各节点的温湿度采集，也实现了通过串口对节点设备的成功控制。

在ZigBee协议的体系结构中，分为物理层、MAC层、网络层和应用层，重点分析了每一层所执行的服务及完成的功能。通过在实验项目中实际搭建网络，分析组网、节点数据采集、串口数据通信以及无线控制节点过程，进一步验证各层所完成的任务事件。着重对网络层进行了深入研究，包括其拓扑结构、网络层服务规范、网络层帧的格式，网络层服务规范中对两种数据服务网络层数据服务（MCPS）和网络层管理服务（MLME）所提供的服务和原语的使用进行了介绍分析。并结合设备功能提出新的路由算法。

ZigBee因其本身低功耗、低成本、低速率、高可靠性等诸多优秀的特性，相信会在我们未来的生活和工业应用领域具有突破性、广泛性的应用。另外，随着更深层级的应用，ZigBee信息的安全性也应当被考虑到。

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在通过串口对节点进行无线控制的实验中，由于采用的是广播的方式，未能对指定节点完成控制，由于之前对ZigBee技术接触甚少，希望能够有机会更加深入学习。

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