基于Zigbee的溫度測(cè)量網(wǎng)絡(luò)硬件設(shè)計(jì)

本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）基于ZigBee的溫度測(cè)量網(wǎng)絡(luò)硬件設(shè)計(jì)HardwareDesignofTemperatureMeasurementNetworkBasedonZigBee總計(jì)：畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）20頁(yè)表格：5個(gè)插圖：17幅學(xué)院（系）：電子與電氣工程系專業(yè)：電子信息工程基于ZigBee的溫度測(cè)量網(wǎng)絡(luò)硬件設(shè)計(jì)[摘要]本文介紹一種新興的低功耗、低成本、低復(fù)雜度的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)ZigBee技術(shù)及其在無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用。無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)因其在生產(chǎn)生活中將產(chǎn)生的意義重大而受到越來(lái)越多的關(guān)注。該系統(tǒng)采用了星型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。主要工作包括：組建ZigBee無(wú)線網(wǎng)絡(luò)；實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的無(wú)線雙向傳輸；設(shè)計(jì)溫度控制系統(tǒng)；液晶的顯示輸出。無(wú)線傳感器及其網(wǎng)絡(luò)協(xié)議技術(shù)分析的基礎(chǔ)上，提出了一種基于ZigBee協(xié)議用于測(cè)量溫度的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)方案，并設(shè)計(jì)相應(yīng)的無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)。該網(wǎng)絡(luò)由一個(gè)協(xié)調(diào)器充當(dāng)中心節(jié)點(diǎn)和若干個(gè)終端節(jié)點(diǎn)一起，構(gòu)成一個(gè)星型網(wǎng)絡(luò)。協(xié)調(diào)器負(fù)責(zé)向終端節(jié)點(diǎn)查詢溫度信息，終端節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)將溫度傳感器所采集到的信息反饋給協(xié)調(diào)器，從而達(dá)到對(duì)一塊區(qū)域進(jìn)行溫度監(jiān)控的目的。[關(guān)鍵詞]ZigBee；無(wú)線通信；溫度傳感器；網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)HardwareDesignofTemperatureMeasurementNetworkBasedonZigBeeAbstract:Thispaperpresentsanewlow-power,lowcost,lowcomplexityofwirelessnetworktechnologythatisZigBeeTechnologyanditsapplicationinwirelesssensornetworks.Wirelesssensornetworkswillbegivenmoreandmoreattentionforitssignificanceintheproductionlife.Thesystemusesastarnetworktopology.ItsmaintasksaresetupZigBeewirelessnetwork,achievewirelesstwo-waytransmissionofdata,designtemperaturecontrolsystems,andoutputtheliquidcrystaldisplay.WirelesssensorandnetworkprotocolarebasedontechnicalanalysisandproposedawirelesssensornetworkingprogramtomeasurethetemperaturewhichbasedonaZigBeeprotocol,anddesignedtherelevantwirelesssensornodes.Acoordinatoractsasthecentralnodeandtogetherwithnumberofterminalnodestoformastarnetwork.Coordinatorisresponsibleforcheckingthetemperatureinformationterminalnode;terminalnodeisresponsibleforfeedbackthecollectedinformationfromtemperaturesensortothecoordinator,thereby,toachievethepurposeofmonitoringthetemperatureofoneregion.Keywords:ZigBee;wirelesscommunication;wemperaturesensor;networktopology目錄TOC\f\h\z\t"標(biāo)題1,1,標(biāo)題2,2,標(biāo)題3,3"1引言 11.1概述 11.2無(wú)線技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 11.2.1ZigBee/IEEE802.15.4 11.2.2Wi-Fi/IEEE802.11b 11.2.3藍(lán)牙(Bluetooth)/IEEE802.15.1 11.2.4無(wú)線USB(WirelessUSB) 12ZigBee網(wǎng)絡(luò)及協(xié)議 22.1ZigBee節(jié)點(diǎn)類型 22.1.1ZigBee協(xié)調(diào)點(diǎn) 22.1.2ZigBee路由節(jié)點(diǎn) 22.1.3ZigBee終端節(jié)點(diǎn) 22.2網(wǎng)路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 22.2.1星型網(wǎng)絡(luò) 32.2.2樹型網(wǎng)絡(luò) 32.2.3網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò) 32.3ZigBee協(xié)議構(gòu)架 32.4ZigBee網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì) 43單元模塊電路設(shè)計(jì) 53.1串行通信 63.2溫度傳感器與AVR接口設(shè)計(jì) 73.2.1Atmega16L單片機(jī) 73.2.2溫度傳感器 83.2.3溫度傳感器電路設(shè)計(jì) 83.3無(wú)線模塊電路設(shè)計(jì) 93.4液晶顯示電路設(shè)計(jì) 114系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)方案設(shè)計(jì) 124.1設(shè)計(jì)原理 124.2發(fā)送模塊設(shè)計(jì) 134.3接收模塊設(shè)計(jì) 135無(wú)線網(wǎng)絡(luò)溫度采集系統(tǒng)硬件調(diào)試 135.1液晶模塊調(diào)試 135.2Xbee數(shù)據(jù)傳輸調(diào)試 145.3數(shù)字溫度顯示調(diào)試 165.4系統(tǒng)整體調(diào)試 17結(jié)束語(yǔ) 17參考文獻(xiàn) 17附錄 19致謝 201引言1.1概述ZigBee技術(shù)一種應(yīng)用于短距離范圍內(nèi)，低傳輸數(shù)據(jù)速率下電子設(shè)備之間的無(wú)線通信技術(shù)。ZigBee是一種新興的短距離、低速率、低功耗的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。它采用直接序列擴(kuò)頻(DSS)技術(shù)。工作頻率為868MHz、915MHz或者2.4G頻率的無(wú)線技術(shù)，用于個(gè)人局域網(wǎng)和對(duì)等網(wǎng)絡(luò)。IEEE.802.15.4是ZigBee技術(shù)的基礎(chǔ)，完整的ZigBee協(xié)議由應(yīng)用層、網(wǎng)絡(luò)層、數(shù)據(jù)鏈路層和物理層協(xié)議組成。相對(duì)于現(xiàn)有的種種無(wú)線通信技術(shù)，ZigBee技術(shù)低功耗、低成本、時(shí)延短、安全、工作頻段靈活等諸多優(yōu)點(diǎn)。隨著ZigBee規(guī)范的進(jìn)一步完善，許多公司均在著手開發(fā)基于ZigBee的產(chǎn)品。ZigBee技術(shù)將主要應(yīng)用嵌入式消費(fèi)性電子設(shè)備、家庭和建筑物自動(dòng)化設(shè)備、工業(yè)控制裝置、電腦外設(shè)、醫(yī)用傳感器等設(shè)備中，支持小范圍內(nèi)基于無(wú)線通信的控制和自動(dòng)化等。1.2無(wú)線技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)1.2.1ZigBee/IEEE802.15.4ZigBee技術(shù)是一項(xiàng)新興的短距離無(wú)線通信技術(shù)，主要面向的應(yīng)用領(lǐng)域是低速率無(wú)線個(gè)人區(qū)域網(wǎng)(LRWPAN，LowRateWirelessPersonalAreaNetwork)，典型特征是近距離、低功耗、低成本、低傳輸速率，主要適用于自動(dòng)控制以及遠(yuǎn)程控制領(lǐng)域，目的是為了滿足小型廉價(jià)設(shè)備的無(wú)線聯(lián)網(wǎng)和控制，典型的如無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)[1]。2.4GHz頻段是全球通用頻段，868MHz和915MHz則是用于美國(guó)和歐洲的ISM頻段，這兩個(gè)頻段的引入避免了2.4GHz附近各種無(wú)線通信設(shè)備的相互干擾。1.2.2Wi-Fi/IEEE802.11bWi-Fi即無(wú)線局域網(wǎng)，工作在2.4GHz頻段，用于學(xué)校、商業(yè)等辦公區(qū)域的無(wú)線連接技術(shù)，傳輸速率可達(dá)11Mbit/s，工作距離100m，采用直接序列擴(kuò)頻(DSSS)的方式。采用Wi-Fi的主要推動(dòng)因素是數(shù)據(jù)吞吐量，Wi-Fi一般用來(lái)將計(jì)算機(jī)與本地局域網(wǎng)相連或直接與互聯(lián)網(wǎng)相連[2]。1.2.3藍(lán)牙(Bluetooth)/IEEE802.15.1一項(xiàng)由藍(lán)牙特別利益小組(SIG)制定的用于無(wú)線個(gè)人區(qū)域網(wǎng)(WPAN)的標(biāo)準(zhǔn)，采用跳頻擴(kuò)頻(FHSS)方式，支持語(yǔ)音、數(shù)據(jù)傳輸。藍(lán)牙可對(duì)多達(dá)8個(gè)連接成皮網(wǎng)(Piconet)的設(shè)備以及多個(gè)連接成散射網(wǎng)的皮網(wǎng)提供支持。藍(lán)牙有79個(gè)信道，信道間隔均為1MHz。通信距離為10～100m。1.2.4無(wú)線USB(WirelessUSB)WirelessUSB技術(shù)在3m距離的最大傳輸速率達(dá)480Mbit/s，而性能與現(xiàn)有的USB2.0相同。WirelessUSB規(guī)定10m的速率為110Mbit/s，使用全球通用的2.4GHzISM頻段，通信距離高達(dá)10m，可連接8個(gè)設(shè)備。WirelessUSB并非聯(lián)網(wǎng)解決方案，因此沒有相關(guān)成本或功率開銷，支持USB的即插即用，無(wú)需驅(qū)動(dòng)程序和認(rèn)證過(guò)程。2ZigBee網(wǎng)絡(luò)及協(xié)議2.1ZigBee節(jié)點(diǎn)類型ZigBee網(wǎng)絡(luò)中有3類節(jié)點(diǎn)：ZigBee協(xié)調(diào)點(diǎn)、ZigBee路由節(jié)點(diǎn)和ZigBee終端節(jié)點(diǎn)。對(duì)這三種節(jié)點(diǎn)的介紹是了解整個(gè)協(xié)議棧運(yùn)作很好的切入點(diǎn)。2.1.1ZigBee協(xié)調(diào)點(diǎn)Zigbee協(xié)調(diào)點(diǎn)在IEEE.802.15.4中也稱作PAN(PersonalAreaNetwork)協(xié)調(diào)點(diǎn)，在無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中可以作為匯聚節(jié)點(diǎn)。ZigBee協(xié)調(diào)點(diǎn)必須是FFD，ZigBee網(wǎng)絡(luò)中只有一個(gè)ZigBee協(xié)調(diào)節(jié)點(diǎn)[3]，它往往比網(wǎng)絡(luò)中其他節(jié)點(diǎn)功能更強(qiáng)大，是整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的主控節(jié)點(diǎn)、負(fù)責(zé)發(fā)起建立新的網(wǎng)絡(luò)、設(shè)定網(wǎng)絡(luò)參數(shù)、管理網(wǎng)路中的節(jié)點(diǎn)以及存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)的信息等，網(wǎng)絡(luò)形成后可以執(zhí)行路由器的功能2.1.2ZigBee路由節(jié)點(diǎn)ZigBee路由節(jié)點(diǎn)(ZigBeeRouter)也必須是FFD，它可以參與路由發(fā)現(xiàn)、信息轉(zhuǎn)發(fā)、通過(guò)連接的節(jié)點(diǎn)來(lái)擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍等。2.1.3ZigBee終端節(jié)點(diǎn)ZigBee終端節(jié)點(diǎn)(ZigbeeEndDevice)可以是FFD或者RFD，它通過(guò)ZigBee協(xié)調(diào)點(diǎn)或者路由節(jié)點(diǎn)連接到網(wǎng)絡(luò)，但不允許其他任何節(jié)點(diǎn)通過(guò)它加入網(wǎng)絡(luò)[3]。ZigBee終端節(jié)點(diǎn)能夠以非常低的功率運(yùn)行。2.2網(wǎng)路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是指用傳輸媒體互連各種設(shè)備的物理布局，就是用什么方式把網(wǎng)絡(luò)中的計(jì)算機(jī)等設(shè)備連接起來(lái)。拓?fù)鋱D給出網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、工作站的網(wǎng)絡(luò)配置和相互間的連接。IEEE802.15.4協(xié)議中明確定義了三種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：星型結(jié)構(gòu)(Star)、樹型結(jié)構(gòu)(Clustertree)、網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)(Mesh)都是屬于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)(peer–to-peer)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。三種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)如圖1所示。圖1網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖2.2.1星型網(wǎng)絡(luò)星型網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)輻射狀系統(tǒng)，數(shù)據(jù)和網(wǎng)絡(luò)命令都可以通過(guò)中心節(jié)點(diǎn)傳輸。在這種路由拓?fù)渲?，外圍?jié)點(diǎn)需要直接與中心節(jié)點(diǎn)連接，某個(gè)節(jié)點(diǎn)的沖突或者故障將會(huì)降低系統(tǒng)的可靠性。星型網(wǎng)絡(luò)以網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器為中心，所有設(shè)備只能與網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器進(jìn)行通信，因此在星型網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器的構(gòu)建過(guò)程中，第一步就是建立網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器。任何一個(gè)FFD設(shè)備都有可能成為網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器的可能，一個(gè)網(wǎng)絡(luò)如何確定協(xié)調(diào)器由上層協(xié)議決定。一個(gè)簡(jiǎn)單的應(yīng)用策略是：一個(gè)FFD設(shè)備第一次被激活后，首先廣播查詢網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器的請(qǐng)求，如果收到回應(yīng)說(shuō)明網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)存在網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器，在經(jīng)過(guò)一系列的認(rèn)證過(guò)程，設(shè)備就成為了這個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的普通設(shè)備，如果沒有收到回應(yīng)說(shuō)明網(wǎng)絡(luò)認(rèn)證過(guò)程不成功，這個(gè)FFD設(shè)備可以建立自己的網(wǎng)絡(luò)，并且成為這個(gè)網(wǎng)絡(luò)的協(xié)調(diào)器[4]。2.2.2樹型網(wǎng)絡(luò)樹型網(wǎng)絡(luò)中，任意兩個(gè)設(shè)備只要能夠彼此收到對(duì)方的無(wú)線信號(hào)，就可以進(jìn)行通信，不需要其他設(shè)備的轉(zhuǎn)發(fā)。但點(diǎn)對(duì)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)中仍然需要一個(gè)網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器，不過(guò)該協(xié)調(diào)器的不再是設(shè)備轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)，而是完成設(shè)備的注冊(cè)和訪問控制等基本的網(wǎng)絡(luò)功能。網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器的產(chǎn)生同樣由上層協(xié)議規(guī)定，比如把某個(gè)信道的第一個(gè)開始通信設(shè)備作為該信道上的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議器。2.2.3網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)Mesh網(wǎng)狀網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)具有強(qiáng)大的功能，網(wǎng)絡(luò)可以通過(guò)“多級(jí)跳”的方式來(lái)通信，該拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)還可以組成極為復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)，還具備自組織、自愈功能。網(wǎng)狀網(wǎng)是一種特殊的、按接力方式傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，其路由可自動(dòng)建立和維護(hù)。一個(gè)ZigBee網(wǎng)絡(luò)只有一個(gè)網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器，但是可以有若干個(gè)中繼器。協(xié)調(diào)器負(fù)責(zé)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的建網(wǎng)，同時(shí)它也可以與其他類型網(wǎng)絡(luò)的通信節(jié)點(diǎn)(網(wǎng)關(guān))[5]。構(gòu)成協(xié)調(diào)器和中繼器必須是全功能器(FFD)，而構(gòu)成終端設(shè)備的器件可以是FFD，或者是功能器件RFD。2.3ZigBee協(xié)議構(gòu)架ZigBee網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧采用開放系統(tǒng)互連模(OSI)，如圖2所示，每層為其上層提供一部分通信功能，并同時(shí)向高層提供服務(wù)。一個(gè)數(shù)據(jù)實(shí)體提供數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)，一個(gè)管理實(shí)體提供全部其他服務(wù)。每個(gè)服務(wù)實(shí)體通過(guò)一個(gè)服務(wù)接入點(diǎn)(SAP)為其上層提供服務(wù)接口，并且每個(gè)SAP提供了一系列的基本服務(wù)指令來(lái)完成相應(yīng)的功能[6]。Zigbee協(xié)議棧的體系結(jié)構(gòu)如圖2所示。IEEE.802.15.4標(biāo)準(zhǔn)定義了最下層面的兩層：物理層(PHY)和介質(zhì)接入控制子層(MAC)。PHY由射頻收發(fā)器以及底層的控制模塊構(gòu)成；MAC層為高層訪問物理信道提供點(diǎn)到點(diǎn)通信的服務(wù)接口；Zigbee聯(lián)盟定義了網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層與安全規(guī)范，提供了網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層(APL)框架的設(shè)計(jì)。其中，應(yīng)用層的框架包括了，應(yīng)用支持子層(APS)、ZigBee設(shè)備對(duì)象(ZDO)及由制造商制定的應(yīng)用對(duì)象。圖2ZigBee協(xié)議結(jié)構(gòu)2.4ZigBee網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)IEEE802.15.4和ZigBee規(guī)范中明確定義了三種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：星型結(jié)構(gòu)、樹型結(jié)構(gòu)和網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。星型網(wǎng)絡(luò)由一個(gè)協(xié)調(diào)器(全功能設(shè)備FFD)和多個(gè)終端設(shè)備節(jié)點(diǎn)(簡(jiǎn)化功能設(shè)備RFD)構(gòu)成，協(xié)調(diào)器是網(wǎng)絡(luò)的中心，負(fù)責(zé)處理整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的工作，終端設(shè)備被分布在覆蓋范圍內(nèi)的不同地點(diǎn)。星型網(wǎng)絡(luò)的控制和同步比較簡(jiǎn)單，適用于設(shè)備數(shù)量比較少的場(chǎng)合。樹型網(wǎng)絡(luò)是星型網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)展，是一種多級(jí)的星型結(jié)構(gòu)。網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)是一種特殊的、按接力方式傳輸?shù)狞c(diǎn)對(duì)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，其路由可自動(dòng)建立和維護(hù)。樹型和網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)能夠兩者相結(jié)合組建混合網(wǎng)，適用于網(wǎng)絡(luò)極其復(fù)雜的情況。系統(tǒng)的ZigBee網(wǎng)絡(luò)通信部分由一臺(tái)主控制器、若干從控制器組成[7]。系統(tǒng)的各個(gè)主、從控制器相對(duì)獨(dú)立，各主、從控制器之間通過(guò)ZigBee無(wú)線網(wǎng)格進(jìn)行通信，主控制器通過(guò)遠(yuǎn)程無(wú)線通信與控制中心通信。網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖3所示。圖3分布式網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)系統(tǒng)采用了ZigBee星型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。星型網(wǎng)絡(luò)以網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器為中心，所有設(shè)備只能與網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器進(jìn)行通信，因此在星型網(wǎng)絡(luò)的形成過(guò)程中，第一步就是建立網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器。主控制器作為網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器被首先激活，然后向周圍的從控制器節(jié)點(diǎn)發(fā)送廣播，并為網(wǎng)絡(luò)選擇一個(gè)惟一的標(biāo)識(shí)符；從控制器節(jié)點(diǎn)收到主控制器發(fā)來(lái)的廣播后，向其發(fā)出入網(wǎng)申請(qǐng)，并等待主控制器節(jié)點(diǎn)響應(yīng)；主控制器節(jié)點(diǎn)收到一個(gè)入網(wǎng)申請(qǐng)后，將根據(jù)請(qǐng)求信息作出是否允許加入網(wǎng)絡(luò)的判斷，若允許加入，主控制器節(jié)點(diǎn)將發(fā)出請(qǐng)求響應(yīng)，告知從控制器節(jié)點(diǎn)。從控制器節(jié)點(diǎn)收到請(qǐng)求響應(yīng)后，將獲得一個(gè)主控制器節(jié)點(diǎn)分配給它的一個(gè)網(wǎng)絡(luò)地址作為在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的惟一身份標(biāo)識(shí)，從而成功加入網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)組建完成。在ZigBee協(xié)議中，層與層之間是通過(guò)服務(wù)接入點(diǎn)(SAP)相連接。應(yīng)用層(APL)、網(wǎng)絡(luò)層(NWK)與媒體接入控制層(MAC)都可以通過(guò)本層與下一層的SAP調(diào)用下層所提供的服務(wù)，同時(shí)通過(guò)與上層的SAP為上層服務(wù)。允許加入網(wǎng)絡(luò)的過(guò)程通過(guò)NLME–JOINING.requst原語(yǔ)開始。只有ZigBee協(xié)調(diào)器和ZigBee路由節(jié)點(diǎn)才能允許設(shè)備加入網(wǎng)絡(luò)[7]。設(shè)備入網(wǎng)步驟：當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中的成員設(shè)備允許一個(gè)新的設(shè)備加入的時(shí)候，父子關(guān)系就會(huì)形成。新設(shè)備成為子設(shè)備，另一設(shè)備成為父設(shè)備。子設(shè)備可以使用MAC層關(guān)聯(lián)程序入網(wǎng)，任意設(shè)備都會(huì)接受來(lái)自新設(shè)備的加入請(qǐng)求，只要它擁有必要的物理性能和可用的網(wǎng)絡(luò)空間。只有ZigBee協(xié)調(diào)器或路由節(jié)點(diǎn)從物理性能上可以接受一個(gè)加入請(qǐng)求，終端節(jié)點(diǎn)不可以，子節(jié)點(diǎn)加入網(wǎng)絡(luò)。子設(shè)備通過(guò)發(fā)送NLME–DISCOVERY.requst原語(yǔ)啟動(dòng)MAC層協(xié)調(diào)器加入網(wǎng)絡(luò)，原語(yǔ)中設(shè)置ScanChannels參數(shù)[8]，表明需要掃描那些通道，設(shè)置ScanChannels參數(shù)，表明掃描每個(gè)信道所需的時(shí)間。一旦收到該原語(yǔ)，NWK層就會(huì)發(fā)送NLME–BEACON–NOTIFY.indication原語(yǔ)要求MAC層運(yùn)行一次被動(dòng)或主動(dòng)的掃描。掃描過(guò)程中接收到的每一個(gè)有效數(shù)據(jù)長(zhǎng)度非零的信息幀，都會(huì)引起掃描設(shè)備從MAC層發(fā)送NLME–BEACON–NOTIFY.indication原語(yǔ)給它的網(wǎng)絡(luò)層管理實(shí)體(NLME)[8]。該原語(yǔ)包括信息設(shè)備的尋址信息、是否允許關(guān)聯(lián)以及信標(biāo)有效載荷。3單元模塊電路設(shè)計(jì)系統(tǒng)主要有四個(gè)模塊組成：溫度傳感器模塊、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)模塊、液晶模塊、單片機(jī)模塊、串口轉(zhuǎn)換模塊。溫度傳感器負(fù)責(zé)采集數(shù)據(jù)，單片機(jī)把采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，ZigBee把相關(guān)數(shù)據(jù)信息發(fā)送出去，路由節(jié)點(diǎn)把接收到的數(shù)據(jù)傳送給接收模塊，經(jīng)過(guò)單片機(jī)處理把數(shù)據(jù)顯示在液晶模塊。系統(tǒng)模塊設(shè)計(jì)框圖如圖4所示。(1)溫度傳感器主要負(fù)責(zé)采集室內(nèi)環(huán)境溫度監(jiān)測(cè)；(2)ZigBee建立無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，將采集到得數(shù)據(jù)傳輸?shù)浇邮漳K；(3)液晶模塊主要負(fù)責(zé)把MCU處理的數(shù)據(jù)顯示出來(lái)；(4)MCU負(fù)責(zé)把溫度傳感器采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換和處理顯示在液晶模塊；(5)串口轉(zhuǎn)換芯片PL2303把電源轉(zhuǎn)化為TTL電平和串口RS232。圖4系統(tǒng)模塊設(shè)計(jì)框圖3.1串行通信PL2303是一種高度集成的RS232-USB接口轉(zhuǎn)換器，可提供一個(gè)RS232全雙工異步串行通信裝置與USB功能接口便利聯(lián)接的解決方案。該器件內(nèi)置USB功能控制器、USB收發(fā)器、振蕩器和帶有全部調(diào)制解調(diào)器控制信號(hào)的UART，只需外接幾只電容就可實(shí)現(xiàn)USB信號(hào)與RS232信號(hào)的轉(zhuǎn)換，能夠方便嵌入到手持設(shè)備[9]。該器件作為USB／RS232雙向轉(zhuǎn)換器，一方面從主機(jī)接收USB數(shù)據(jù)并將其轉(zhuǎn)換為RS232信息流格式發(fā)送給外設(shè)；另一方面從RS232外設(shè)接收數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為USB數(shù)據(jù)格式傳送回主機(jī)。這些工作全部由器件自動(dòng)完成，開發(fā)者無(wú)需考慮固件設(shè)計(jì)。PL-2303芯片輸入輸出引腳分類與基本接法如表1所示。通過(guò)編程設(shè)置UART，支持各種數(shù)據(jù)格式和波特率。在PC機(jī)的COM端口編程設(shè)置UART的數(shù)據(jù)格式和波特率。表1PL-2303芯片輸入輸出引腳分類與基本接法組別電平引腳方向典型接口112輸入輸出接MCU的RX接MCU的TX2910輸入輸出接MCU的RX接MCU的TX31516輸入輸出連接到接口與其它設(shè)備通過(guò)2323連接41920輸入輸出連接到接口與其它設(shè)備通過(guò)2323連接PL2303的高兼容驅(qū)動(dòng)可在大多操作系統(tǒng)上模擬成傳統(tǒng)COM端口，并允許基于COM端口應(yīng)用可方便地轉(zhuǎn)換成USB接口應(yīng)用，通訊波特率高達(dá)6Mb／s。在工作模式和休眠模式時(shí)都具有功耗低，是嵌入式系統(tǒng)手持設(shè)備的理想選擇。該器件具有以下特征：完全兼容USBl．1協(xié)議；可調(diào)節(jié)的3～5V輸出電壓，滿足3V、3．3V和5V不同應(yīng)用需求；支持完整的RS232接口，可編程設(shè)置的波特率：75b／s～6Mb／s，并為外部串行接口提供電源；512字節(jié)可調(diào)的雙向數(shù)據(jù)緩存；支持默認(rèn)的ROM和外部EEPROM存儲(chǔ)設(shè)備配置信息，具有I2C總線接口，支持從外部MODEM信號(hào)遠(yuǎn)程喚醒。與單片機(jī)連接如圖5所示。圖5接口設(shè)計(jì)原理圖3.2溫度傳感器與AVR接口設(shè)計(jì)利用AVR單片機(jī)控制溫度傳感器采集室內(nèi)溫度。傳感器采用DS18B20，其引腳功能描述見表2所示。表2引腳功能描述引腳序號(hào)符號(hào)功能1GND地信號(hào)2DQ數(shù)據(jù)輸入/輸出引腳3VDD可選擇的VDD引腳3.2.1Atmega16L單片機(jī)Atmega16L是基于增強(qiáng)的AVRRISC結(jié)構(gòu)的低功耗8位COMS微控制器。由于其先進(jìn)的指令集以及單時(shí)鐘周期指令執(zhí)行時(shí)間，Atmega16L的數(shù)據(jù)吞吐率高達(dá)1MIPS/MHz,從而可以緩減系統(tǒng)在功耗和處理速度之間的矛盾。AVR內(nèi)核具有豐富的指令集和32個(gè)通用工作寄存器。所有的寄存器都直接與算邏輯單元(ALU)Atmega16L的特點(diǎn)：采用先進(jìn)RISC結(jié)構(gòu)的AVR內(nèi)核，16K字節(jié)的系統(tǒng)內(nèi)可編程FLASH（具有同時(shí)讀寫的能力，即RWM），512字節(jié)EEPROM，1K字節(jié)SRAM，32個(gè)通用I/O口線，32個(gè)通用工作寄存器，用于邊界掃描的JTAG接口，支持片內(nèi)調(diào)試與編程，三個(gè)具有比較靈活的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器(T/C)，一個(gè)SPI串行端口，以及六個(gè)可以通過(guò)軟件進(jìn)行選擇的省電模式。工作于空閑模式時(shí)CPU停止工作；而USART、兩線接口、A/D轉(zhuǎn)換器、SRAM、T/C、SPI端口以及中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作；掉電保護(hù)模式時(shí)晶體振蕩器停止工作；ADC噪聲抑制模式時(shí)終止CPU和處了異步定時(shí)器與ADC以外所有I/O模塊的工作，以降低ADC轉(zhuǎn)換時(shí)的開關(guān)噪聲[10]3.2.2溫度傳感器DS18B20是智能溫度傳感器，它的輸入/輸出采用數(shù)字量，通過(guò)單總線，接收主機(jī)發(fā)送的命令，根據(jù)DS18B20內(nèi)部的協(xié)議進(jìn)行相應(yīng)的處理，將轉(zhuǎn)換的溫度數(shù)值以串口形式發(fā)送給主機(jī)。主機(jī)按照通信協(xié)議用一個(gè)I/O口模擬DS18B20的時(shí)序，發(fā)送命令(初始化命令、ROM命令、功能命令)給DS18B20，并讀取溫度值，在內(nèi)部進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)值處理，用字符型液晶模塊顯示各點(diǎn)的溫度[11]。DQ為數(shù)字信號(hào)輸入/輸出端；GND為電源地；VDD為外接供電電源輸入端（在寄生電源接線方式時(shí)接地）。DS18B20產(chǎn)品的特點(diǎn):(1)只要求一個(gè)端口即可實(shí)現(xiàn)通信；(2)在DS18B20中的每個(gè)器件上都有獨(dú)一無(wú)二的序列號(hào)；(3)實(shí)際應(yīng)用中不需要外部任何元器件即可實(shí)現(xiàn)測(cè)溫；(4)測(cè)溫范圍:-55～+125℃,在-10～+85℃時(shí)精度為±0.5(5)可編程的分辨率為9～12位，對(duì)應(yīng)的可分辨溫度分別為0.5℃、0.25℃(6)內(nèi)部有溫度上、下限告警設(shè)置；(7)可用數(shù)據(jù)線供電，電壓范圍：3.0～5.5V；(8)12位分辨率時(shí)最多在750ms內(nèi)把溫度值轉(zhuǎn)換為數(shù)字；(9)負(fù)壓特性：電源極性接反時(shí)，溫度計(jì)不會(huì)因發(fā)熱而燒毀，但不能正常工作。3.2.3溫度傳感器電路設(shè)計(jì)溫度傳感器負(fù)責(zé)采集室內(nèi)的溫度，需要準(zhǔn)確反饋信息，系統(tǒng)溫度采集模塊選用DS18B20溫度傳感器。DS18B20與Atmega16L連接方法如圖6所示。DS18B20只有三個(gè)引腳，一個(gè)接地，一個(gè)接電源，一個(gè)數(shù)字輸入輸出引腳接單片機(jī)的I/O口，電源與數(shù)字輸入輸出腳間需要接一個(gè)4.7K的電阻。由于DS18B20采用的是1－Wire總線協(xié)議方式，即在一根數(shù)據(jù)線實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的雙向傳輸，而對(duì)Atmega16L單片機(jī)來(lái)說(shuō)，硬件上并不支持單總線協(xié)議，因此，采用軟件的方法來(lái)模擬單總線的協(xié)議時(shí)序來(lái)完成對(duì)DS18B20芯片的訪問圖6DS18B20與AVR接口設(shè)計(jì)3.3無(wú)線模塊電路設(shè)計(jì)表3Xbee管腳分局序號(hào)名字方向描述1VCCPowersupply2DOUTOutputUARTDataOut3DINInputUARTDataIn4DIO12EitherDigiI/O125/RESETInputModuleReset6PWM/DIO10EitherPWMOutput7PWM/DIO11EitherDigitalI/O8ReservedDonotconnect9/DTREitherPINsleep10GNDGround11DIO4EitherDigitalI/O412/CTSEitherDigitalI/O713ON/SleepOutDigitalI/O914ReservedDonotconnect15AssociateDIO5EitherDigitalI/O516/RTS/DIO6EitherDigitalI/O617AD3/DIO3EitherDigitalI/O318AD3/DIO2EitherDigitalI/O219AD3/DIO1EitherDigitalI/O120AD3/DIO0EitherDigitalI/O0系統(tǒng)采用Xbee模塊，自動(dòng)組建網(wǎng)絡(luò)。Xbee模塊通過(guò)串行接口（即Tx和Rx引腳）進(jìn)行通信。對(duì)于簡(jiǎn)單的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信來(lái)講，只需要通過(guò)串行接口向XBee模塊寫數(shù)據(jù)就可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的發(fā)送；當(dāng)Xbee模塊通過(guò)無(wú)線通道接收到數(shù)據(jù)時(shí)，通過(guò)讀串行接口可以很方便地獲得這些數(shù)據(jù)，使用方式和APC220以及DF-Bluetooth藍(lán)牙模塊雷同。使用多個(gè)ArduinoXbee模塊，就可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)結(jié)點(diǎn)組成的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)。在使用Xbee之前，需要先給Xbee模塊進(jìn)行初始參數(shù)設(shè)置，對(duì)Xbee模塊的設(shè)置可以按照里介紹的AT指令，通過(guò)串行終端完成，也可以借助這一工具來(lái)完成，使用工具相對(duì)來(lái)說(shuō)要方便點(diǎn)。XbeeZBRFModules管腳布局表3所示。處理器通過(guò)10條線就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)CC2430的控制。Atmega16L通過(guò)VREG_EN和RESET_EN兩個(gè)引腳實(shí)現(xiàn)對(duì)CC2430的使能和復(fù)位[12]。通過(guò)SPI接口與CC2430交換數(shù)據(jù)、發(fā)送命令等；CC2430通過(guò)DIN、DTR/CTS和RTS4個(gè)引腳向Atmega16L返回其收發(fā)數(shù)據(jù)的狀態(tài)。連接的管腳如表4所示，使用管腳Pin1、Pin2、Pin3、Pin10，其余的6個(gè)管腳都要連接AVR16的I/0口。表4Xbee與Mega16管腳連接管腳編號(hào)名稱功能1VCC電源2DOUT接收數(shù)據(jù)3DIN發(fā)送數(shù)據(jù)5RESET復(fù)位端9DTR10GND接地端12/CTS主設(shè)備停止向模塊發(fā)送數(shù)據(jù)13ON數(shù)據(jù)輸出端15Associate連接端口16RTS主設(shè)備發(fā)送給模塊圖7Xbee與Atmega16L連接電路圖AVR發(fā)送引腳將數(shù)據(jù)發(fā)送到Xbee的DOUT端口，Xbee的發(fā)送端口將接收到的數(shù)據(jù)發(fā)送到單片機(jī)，RTS和CTS管腳可以用來(lái)提供RTS和CTS流控制。CTS主設(shè)備停止向模塊輸送串口數(shù)據(jù)。RTS流控制允許主設(shè)備發(fā)送信號(hào)給模塊不要將串行傳輸緩沖中的數(shù)據(jù)發(fā)送出UART。原理圖如圖7所示。3.4液晶顯示電路設(shè)計(jì)TG12864模塊與AVR有并行和串行兩種連接方法。一種是采用8位數(shù)據(jù)總線D0-D7和RS、R/W、EN三個(gè)控制端口；另一種是只用D4-D7作為四位數(shù)據(jù)分兩次傳送。管腳如表5所示，液晶邏輯電壓(VDD):4.5-5.5V。表5TG12864接口引腳引腳符號(hào)電平說(shuō)明1VSS0V接地(GND)2VDD5.0V電源電壓3V0可調(diào)LCD驅(qū)動(dòng)電壓（對(duì)比度調(diào)節(jié)）4D/IH/LH:數(shù)據(jù)；L:指令5R/WH/LH:讀；L:寫6EH/L片使能信號(hào)7DB0H/L數(shù)據(jù)位08DB1H/L數(shù)據(jù)位19DB2H/L數(shù)據(jù)位210DB3H/L數(shù)據(jù)位311DB4H/L數(shù)據(jù)位412DB5H/L數(shù)據(jù)位513DB6H/L數(shù)據(jù)位614DB7H/L數(shù)據(jù)位715CS1HIC1片選信號(hào)，高有效16CS2HIC2片選信號(hào)，高有效17RSTL復(fù)位信號(hào)，低有效18VEE-10.0VLCD驅(qū)動(dòng)負(fù)電源19LED++背光正極20LED--背光負(fù)極液晶與AVR的鏈接是基于并行方式連接。液晶顯示模塊占用了單片機(jī)Atmega16L的PA0-PA7作為數(shù)據(jù)接口，采用PB0-PB3作為控制端口[13]。液晶顯示模塊與控制電路設(shè)計(jì)電路圖如圖9用PB0引腳選擇液晶模塊的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器或指令存儲(chǔ)器，PB1引腳表明此次操作是讀液晶模塊還是寫液晶顯示模塊，PB2則是構(gòu)成上升延與下降沿完成讀寫指令。MISO負(fù)責(zé)選中液晶顯示模塊的左半部分，SCK負(fù)責(zé)選中右半部分，通常CS1,CS2都設(shè)置為1。需要注意的是，在數(shù)據(jù)或指令準(zhǔn)備之后，再讓PB2進(jìn)行電平變化，否則讀寫會(huì)出錯(cuò)。VO連接滑動(dòng)器端口用來(lái)調(diào)節(jié)液晶屏幕的亮暗度[14]。設(shè)計(jì)借助單片機(jī)Atmega16L圖9液晶與AVR的連接電路圖4系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)方案設(shè)計(jì)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的組建通過(guò)兩個(gè)無(wú)線模塊一個(gè)設(shè)置為路由節(jié)點(diǎn)，另一個(gè)設(shè)置為協(xié)調(diào)器自動(dòng)組建局域網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。系統(tǒng)設(shè)計(jì)為發(fā)送模塊和接受模塊，利用發(fā)送模塊對(duì)溫度傳感器的數(shù)據(jù)采集，通過(guò)發(fā)送模塊的傳輸，接收模塊接收到數(shù)據(jù)后，單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理顯示在液晶模塊。4.1設(shè)計(jì)原理基于單片機(jī)的單總線溫度測(cè)控系統(tǒng)以AVR單片機(jī)為中心器件，以ICCAVR為系統(tǒng)程序開發(fā)平臺(tái)，用C語(yǔ)言進(jìn)行程序設(shè)計(jì)，以Proteus作為仿真軟件設(shè)計(jì)而成的。系統(tǒng)主要由溫度傳感器電路、液晶顯示電路、無(wú)線傳輸模塊，電路原理圖如附錄一所示。DS18B20是智能溫度傳感器，它的輸入/輸出采用數(shù)字量，通過(guò)單總線，接收主機(jī)發(fā)送的命令，根據(jù)DS18B20內(nèi)部的協(xié)議進(jìn)行相應(yīng)的處理，將轉(zhuǎn)換的溫度數(shù)值以串口形式發(fā)送給主機(jī)。主機(jī)按照通信協(xié)議用一個(gè)I/O口模擬DS18B20的時(shí)序，發(fā)送命令(初始化命令、ROM命令、功能命令)給DS18B20，并讀取溫度值，在內(nèi)部進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)值處理，用字符型液晶模塊顯示室內(nèi)的溫度[15]。經(jīng)過(guò)ZigBee無(wú)線傳輸模塊把采集到的數(shù)據(jù)通過(guò)自動(dòng)組網(wǎng)方式傳輸?shù)浇邮漳K，接收模塊經(jīng)過(guò)AVR數(shù)據(jù)處理，把接收到的數(shù)據(jù)顯示到液晶模塊。4.2發(fā)送模塊設(shè)計(jì)發(fā)送模塊設(shè)計(jì)通過(guò)AVR單片機(jī)控制溫度傳感器DS18B20，用液晶模塊顯示室內(nèi)溫度值。利用AVR連接無(wú)線網(wǎng)絡(luò)ZigBee，通過(guò)ZigBee自動(dòng)組建網(wǎng)絡(luò)的功能，數(shù)據(jù)發(fā)送到接收模塊的ZigBee模塊。發(fā)送模塊的框圖設(shè)計(jì)如圖10所示。圖10發(fā)送模塊框圖設(shè)計(jì)4.3接收模塊設(shè)計(jì)ZigBee把發(fā)射模塊采集的溫度數(shù)據(jù)傳輸?shù)浇邮漳K，接收到數(shù)據(jù)傳輸?shù)浇邮漳K，經(jīng)過(guò)AVR進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換在液晶模塊顯示，設(shè)計(jì)框圖如圖11所示。圖11接收模塊設(shè)計(jì)5無(wú)線網(wǎng)絡(luò)溫度采集系統(tǒng)硬件調(diào)試基于ZigBee的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)溫度采集系統(tǒng)硬件由三部分組成:(1)Atmega16L單片機(jī)的液晶顯示電路設(shè)計(jì)；(2)ZigBee無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)脑O(shè)計(jì)；(3)溫度顯示實(shí)驗(yàn)電路設(shè)計(jì)。5.1液晶模塊調(diào)試液晶模塊主要由AVR開發(fā)板和液晶模塊組成，AVR采用內(nèi)部晶振8MHz，AVR單片機(jī)控制液晶模塊，使之顯示當(dāng)前溫度、顯示漢字、字符、數(shù)據(jù)顯示。AVR具有JTAG仿真器支持在線仿真的功能，方便調(diào)試[16]。實(shí)現(xiàn)液晶顯示“南陽(yáng)工學(xué)院”四個(gè)字和南陽(yáng)理工學(xué)院的?；?，液晶顯示仿真如圖12所示。圖12液晶圖片顯示用JTAG在線仿真工具，下載到AVR開發(fā)板顯示漢字“南陽(yáng)理工學(xué)院電子與電氣工程系趙保生”，字符“094408001AVRMEGA16”圖13液晶顯示實(shí)物圖5.2Xbee數(shù)據(jù)傳輸調(diào)試(1)將Xbee的一端插在電腦的USB接口上，點(diǎn)擊“我的電腦”＝》屬性＝》硬件＝》設(shè)備管理器＝》端口，看下圖中是否出現(xiàn)紅色框所指的PL2303虛擬的COM2，（一般為COM3，不同電腦USB-to-SerialCommPort端口號(hào)可能不同）如果出現(xiàn)說(shuō)明模塊是好的，并且驅(qū)動(dòng)程序也安裝成功了。如圖14所示。圖14USB驅(qū)動(dòng)端口(2)數(shù)據(jù)發(fā)送選擇1號(hào)PC機(jī)通過(guò)第三方軟件網(wǎng)絡(luò)調(diào)試助手向網(wǎng)關(guān)發(fā)送以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀，網(wǎng)關(guān)內(nèi)部進(jìn)行解包處理，發(fā)送至串口，2號(hào)PC機(jī)的串口調(diào)試助手接收數(shù)據(jù)幀。2號(hào)PC機(jī)通過(guò)串口調(diào)試助手向網(wǎng)關(guān)發(fā)送串口數(shù)據(jù)幀，網(wǎng)關(guān)內(nèi)部進(jìn)行打包處理，發(fā)送至以太網(wǎng)口，1號(hào)PC機(jī)的網(wǎng)絡(luò)調(diào)試助手接收數(shù)據(jù)幀[17]。串口選擇COM3端口，波特率9600，數(shù)據(jù)位8，停止位1，校驗(yàn)位和流量控制NONE，選擇十六進(jìn)制顯示。發(fā)送數(shù)據(jù)如圖15所示。圖15調(diào)試助手發(fā)送數(shù)據(jù)Xbee通過(guò)自動(dòng)組建網(wǎng)絡(luò)的功能，將1號(hào)PC機(jī)發(fā)送的數(shù)據(jù)傳輸?shù)?號(hào)PC機(jī)，接收到得數(shù)據(jù)幀如圖16所示。圖16接收數(shù)據(jù)5.3數(shù)字溫度顯示調(diào)試DS18B20模塊通過(guò)AVR單片機(jī)的數(shù)據(jù)采集溫度數(shù)據(jù)利用TG12864液晶顯示出當(dāng)前的溫度[18]。溫度仿真圖如圖17所示。圖17溫度的液晶顯示5.4系統(tǒng)整體調(diào)試將硬件及軟件結(jié)合起來(lái)進(jìn)行系統(tǒng)的統(tǒng)一調(diào)試。調(diào)試過(guò)程將發(fā)送模塊采集溫度傳感器的數(shù)據(jù)，利用Xbee模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，接收模塊收到數(shù)據(jù)后顯示在液晶模塊。Xbee模塊自動(dòng)組建網(wǎng)絡(luò)，路由節(jié)點(diǎn)把接收的數(shù)據(jù)傳輸?shù)浇邮漳K上，接收模塊將數(shù)據(jù)顯示液晶模塊。結(jié)束語(yǔ)經(jīng)過(guò)幾個(gè)月的不斷學(xué)習(xí)和努力，在老師諄諄教導(dǎo)下，在其它老師及同學(xué)們的熱心幫助與指導(dǎo)下，基于ZigBee無(wú)線溫度網(wǎng)絡(luò)的硬件設(shè)計(jì)的畢業(yè)設(shè)計(jì)順利結(jié)束，基本完成了老師所規(guī)定的各項(xiàng)工作任務(wù)。本次設(shè)計(jì)的基于ZigBee無(wú)線溫度網(wǎng)絡(luò)的硬件設(shè)計(jì)是一種分布式的溫度測(cè)量系統(tǒng)，它可以遠(yuǎn)程對(duì)溫度實(shí)現(xiàn)測(cè)量和監(jiān)控。本文介紹了用單片機(jī)Atmega16L控制DS18B20以及著重分析各單元電路的設(shè)計(jì)，以及各電路與單片機(jī)的接口技術(shù)。本文是采用模塊化的方式進(jìn)行敘述，對(duì)各模塊的設(shè)計(jì)進(jìn)行了比較詳細(xì)地闡述。在還沒有做畢業(yè)設(shè)計(jì)之前，我認(rèn)為只不過(guò)是對(duì)我們兩年學(xué)習(xí)的一個(gè)總結(jié)而已，但是當(dāng)我開始接觸這個(gè)設(shè)計(jì)的時(shí)候才發(fā)現(xiàn)這不僅是對(duì)兩年學(xué)習(xí)的一個(gè)總結(jié)，而且對(duì)自己的動(dòng)手能力和人際關(guān)系的處理也有了很大能力的提高，開始以為這個(gè)設(shè)計(jì)很容易做出來(lái)，有點(diǎn)眼高手低的感覺。但是，當(dāng)我真正做起來(lái)的時(shí)候才發(fā)現(xiàn)自己的知識(shí)還很欠缺，還有很多知識(shí)沒有掌握，通過(guò)這次設(shè)計(jì)我明白了學(xué)習(xí)是個(gè)不斷積累的過(guò)程，在生活和工作中應(yīng)當(dāng)不斷的積累