基于無線傳感網(wǎng)絡的智能機房環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)
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3．1 ZigBee協(xié)調(diào)器節(jié)點硬件設計
ZigBee協(xié)調(diào)器節(jié)點主要由無線收發(fā)器CC2430、射頻天線RF、電源模塊、晶振模塊、串口模塊和LED指示燈組成，功能模塊如圖3所示。RF的輸入／輸出是高阻和差動的，用于RF口最合適的差動負載是(115+180 Ω)。當使用不平衡天線時為了優(yōu)化性能，應當使用不平衡變壓器。由于CC2430的工作電壓為3．3 V，所以要用電壓轉(zhuǎn)換模塊把5 V降到3.3 V。CC2430可以同時接32 MHz和32．768 kHz的兩種頻率的晶振電路，以滿足不同的要求。串口模塊用于ZigBee協(xié)調(diào)器將無線接收的數(shù)據(jù)信息傳送給網(wǎng)關，同時接收網(wǎng)關傳送過來的控制命令。LED指示燈用于顯示網(wǎng)絡連接狀態(tài)。本文引用地址：http://www.104case.com/article/160069.htm
3．2 傳感器節(jié)點硬件設計
無線傳感器節(jié)點由各種數(shù)據(jù)采集模塊、CC2430數(shù)據(jù)傳輸模塊、電源模塊和外部數(shù)據(jù)存儲等功能模塊組成，功能模塊如圖4所示。數(shù)據(jù)采集模塊負責采集監(jiān)測區(qū)域的溫度、濕度、光照強度、火警和水浸等信息并完成數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換；CC2430數(shù)據(jù)傳輸模塊負責與路由節(jié)點進行無線數(shù)據(jù)交換、傳輸采集數(shù)據(jù)、接收控制命令。外部數(shù)據(jù)存儲模塊用來保存傳感器節(jié)點采集的數(shù)據(jù)。電源管理模塊采用兩節(jié)5號干電池。LED指示燈顯示加入或退出網(wǎng)絡的狀態(tài)。
路由器節(jié)點的主要任務是將不同區(qū)域的數(shù)據(jù)從傳感器節(jié)點路由到協(xié)調(diào)器節(jié)點，因此電路比較簡單，不再贅述。
4 軟件設計
本系統(tǒng)采用的開發(fā)環(huán)境是IAR7，系統(tǒng)軟件是基于TI公司的Z-Stack 2006協(xié)議棧開發(fā)。從系統(tǒng)結構中可以看出本系統(tǒng)軟件設計包括3大部分：無線傳感器網(wǎng)絡基于Z-Stack的應用程序開發(fā)；網(wǎng)關基于Qt的應用程序開發(fā)；主控中心Web應用程序開發(fā)，本文著重實現(xiàn)基于Z-Stack的應用程序開發(fā)。
4．1 ZigBee協(xié)議棧
ZigBee協(xié)議棧由一組子層構成，每一層向它的上層提供數(shù)據(jù)和管理服務，分別為物理層(PHY)、媒體訪問控制層(MAC)、網(wǎng)絡層(NWK)和應用層(ADL)，應用層又分為：應用支持子層(APS)、ZigBee設備對象(ZDO)和由制造商制定的應用對象。其中PHY和MAC位于最低層，且與硬件相關；除此之外的其他層建立在PHY和MAC層之上，并且完全與硬件無關。分層的結構脈絡清晰、一目了然，給設計和調(diào)試帶來極大的方便。
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