基于ZigBee的高壓開關(guān)柜無線溫濕度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
系統(tǒng)的溫濕度檢測(cè)采用瑞士SENSIRION公司推出的基于CMOSens技術(shù)的新型數(shù)字式溫濕度傳感器SHT71。它是一款將溫濕度傳感器、信號(hào)放大調(diào)整器、模/數(shù)轉(zhuǎn)換器和總線接口全部集成在一個(gè)芯片上的單片全校準(zhǔn)數(shù)字輸出傳感器,可以提供-40~120范圍內(nèi)分辨率為14 b的溫度測(cè)量以及0~100%范圍內(nèi)分辨率為12 b的濕度測(cè)量。SHT71采用串行接口與微處理器相連,它的串行時(shí)鐘輸入線SCK和串行數(shù)據(jù)線DATA直接與微處理器CC2430的通用/輸出口線相連,電路原理圖如圖1所示。串行時(shí)鐘輸入線SCK與微處理器保持通信同步,串行數(shù)據(jù)線DATA收發(fā)通信協(xié)議命令和數(shù)據(jù)。其控制流程如下:微處理器用1組“啟動(dòng)傳輸”時(shí)序表示數(shù)據(jù)傳輸?shù)某跏蓟又l(fā)送1組測(cè)量命令后,釋放DATA數(shù)據(jù)線,等待SHT71下拉DATA數(shù)據(jù)線至低電平,表示測(cè)量結(jié)束,微處理器讀出測(cè)量值后,可根據(jù)式(1)、式(2)計(jì)算出相對(duì)濕度和溫度值:
式(1)是相對(duì)濕度的計(jì)算公式,是微處理器讀到的濕度值,參數(shù)的值如表1所示。
式(2)是溫度的計(jì)算公式,是微處理器讀到的溫度值,參數(shù)的值如表2所示。
2.2 軟件設(shè)計(jì)
軟件設(shè)計(jì)基于T1公司推出的ZigBee協(xié)議棧的最新版本Z-Stack 1.4.2。ZigBee網(wǎng)絡(luò)設(shè)備根據(jù)功能的不同可以分為協(xié)調(diào)器、路由器和終端節(jié)點(diǎn)。終端節(jié)點(diǎn)申請(qǐng)加入網(wǎng)絡(luò),成為協(xié)調(diào)器或者路由器的子節(jié)點(diǎn)后,可以主動(dòng)向網(wǎng)絡(luò)中的任何節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)報(bào),也可以詢問它的父節(jié)點(diǎn)是否有發(fā)送給它的數(shù)據(jù)報(bào)并接收。路由器包含終端節(jié)點(diǎn)的所有功能,此外還可以作為父節(jié)點(diǎn)允許其他節(jié)點(diǎn)加入網(wǎng)絡(luò),給網(wǎng)絡(luò)中的其他節(jié)點(diǎn)路由轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)報(bào),對(duì)邏輯網(wǎng)絡(luò)地址進(jìn)行分配,維護(hù)鄰居設(shè)備表等。協(xié)調(diào)器除了包含路由器的所有功能外,還包括創(chuàng)建一個(gè)新網(wǎng)絡(luò)的功能。新建網(wǎng)絡(luò)的流程如圖2所示。
評(píng)論