基于ZigBee的無線溫濕度檢測系統設計

劉亞 楊少川

DOI：10.19392/j.cnki.16717341.201720004

摘要：對于溫濕度的精準監測是未來社會發展智能家居與智能農業的基礎，傳統溫濕度系統的采集具有一定的局限性。基于ZigBee的無線溫濕度檢測系統具有簡單、集成、智能、成本低的優點，簡化了溫濕度控制系統的設計，降低系統的成本，使溫濕度控制系統能給人們的生產生活帶來更多的便利。

關鍵詞：ZigBee；溫濕度；檢測系統

溫濕度檢測技術是將來物聯網重要組成部分隨著科技水平的不斷發展，將會有越來越多的領域應用到溫濕度監測系統，比方說：安全生產、保證產品質量與農業灌溉等方面，并且對于檢測的要求也變得越來越嚴格。然而傳統的系統具有一定的局限性，比如系統的靈活性不高、可擴展性比較低，會有嚴重的干擾現象。基于ZigBee的無線傳感網絡的技術能實現環境溫濕度的檢測，實現溫濕度的智能控制，使人們體驗到現代智能化技術。

1 總體系統設計

本系統采用SHT10傳感器來進行溫濕度數據的檢測，CC2530作為電路板來進行數據的讀取，之后將采樣以后的數據經過RS232串口總線傳導到主板上面，利用液晶屏幕將采集到的數據顯示出來，之后設計并搭建系統硬件的平臺，之后完成對環境溫濕度信息采集系統的設計。硬件總體設計，如圖1所示。

圖1 總體系統設計

2 硬件設計

溫度濕度傳感器 SHT10 和 CC2530 來構成這次設計的溫度濕度檢測部分，利用電源來對終端傳感器的硬件部分進行供電，CC2530ZigBee的 P2_8 口與 P2_7 口兩者分別對應溫度濕度傳感器的2端口和3端口，數據是由SHT10傳感器和 CC2530間借助 I2 C 總線技術而產生交換，RS232串口電路域計算機通信成為了協調器節點硬件的主要組成部分，為了使測量數據擁有較高的準確度，此次設計通過信號轉換時進行分現行補償與溫度補償以便獲取精確的數據，當接受收到CRC 8 是確認位之后，再通過保持 ACK高電平來完結通信并且自動進入休眠模式。

3 主程序設計

在環境中溫度濕度的數值完成測量之后，需要顯示到LCD，因此第一個步驟是系統時鐘初始化的程序開啟，把32MHZ晶體振蕩器作為整個系統的時鐘源，然后就要開始對LCD初始化并把初始字符進行輸出操作。完成上面的模塊之后，下面就是整個設計的核心部分，對于溫度和濕度數值得采集，并要將采集數據用ASCII表示出來。流程如圖2所示。

3.1 LCD模塊顯示模塊設計

LCD其實就是把采集到的數據顯示出來，讓人能夠看到，這個模塊的任務就是完成對

于LCD的初始化。對于GUI的初始化是第一步要完成的，先進行清屏，把顯示緩沖區的數

據刷新到 LCM12864上面；將用于顯示的背景顏色和字體顏色設置，這將用來用于顯示英文字符與ASCII字符。最后完成輸出顯示 5*7 字體 ASCII碼字符串的功能，即將 “OURSCC2530：”，“Temp：”，“Humi：”，這三個字符在LCD上面顯示。以上階段的所有操作就是為了精準測量溫度與濕度做出準備。

圖2 主程序流程圖

3.2 溫濕度采集模塊設計

對于溫度與濕度的測量才是本次設計的核心部分，而在這一部分，我們將完成這一任務。主要分為以下幾個步驟：開始傳輸、判斷數據、計算數據并顯示。

4 結語

論文介紹了基于ZigBee的無線溫濕度檢測系統的硬件設計和軟件設計，完成了對于溫度濕度數值的采集與顯示，為物聯網智能化場景溫濕度檢測系統提供了應用價值。

參考文獻：

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基金項目：航空科學基金資助項目（2015ZD55005）；河南省科技攻關基金資助項目（No.152102210137）；鄭州航院青年科研基金項目（2017133002）。

作者簡介：劉亞（1987），女，河南鄭州人，碩士，助教，研究方向：無線傳感網絡技術。