基于ZigBee的室内空气质量监测系统设计

毕业设计报告(论文)报告(论文)题目：基于 ZigBee 的室内空气 质量监测系统设计 作者所在系部： 计算机科学与工程系 作者所在专业： 计算机科学与技术专业 作者所在班级：作 者 姓 名 ：作 者 学 号 ：指导教师姓名：完 成 时 间 ：北华航天工业学院教务处制北华航天工业学院毕业论文北华航天工业学院本科生毕业设计（论文）原创性及知识产权声明本人郑重声明：所呈交的毕业设计（论文）基于 ZigBee 的室内空气质量监测系统设计是本人在指导教师的指导下，独立进行研究工作取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本设计（论文）不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。对本设计（论文）的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。因本毕业设计（论文）引起的法律结果完全由本人承担。本毕业设计（论文）成果归北华航天工业学院所有。本人遵循北华航天工业学院有关毕业设计（论文）的相关规定，提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本。本人同意北华航天工业学院有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以营利为目的的前提下，可以公布非涉密毕业设计（论文）的部分或全部内容。特此声明毕业设计（论文）作者： 指导教师： 年 月 日 年 月 日北华航天工业学院毕业论文北华航天工业学院毕业设计(论文)任务书(理工类)学生姓名： 顾雨磊 专 业： 计算机科学与技术 班 级： B10511 学 号： 20104051116 指导教师： 李建义 职 称： 副教授 完成时间： 2014 年 6月 毕业设计(论文)题目： 基于 zigbee的室内空气质量监测系统设计纵向课题（） 理论研究（）教师科研课 题 横向课题（） 应用研究（）教师自拟课题（ ） 应用设计（）题目来源学生自拟课题（ ）题目类型其 他（）注：请直接在所属项目括号内打“”总体设计要求及技术要点：本课题拟通过无线传感器网络检测空气中的有害气体的浓度，并实现报警功能。总体设计要求：1该系统由空气质量检测终端、ZigBee 无线路由器、ZigBee 无线网关和上位机监测软件四部分构成。2检测终端通过采用气体传感器检测技术实现对现场室内空气质量参数地实时检测；3无线路由器和无线网关通过采用 ZigBee无线网络技术，实现对空气质量参数数据的无线传输和接收；4监测软件通过对空气质量参数接收和处理，实现对室内空气质量的在线监测。5采用嵌入式数据库技术实现对监测信息的存储和查询，并编写服务器端软件界面。技术要点：1 传感器模块的硬件电路板设计技术2 ZigBee 无线传感器网络组网技术、协议栈分析3 嵌入式数据库设计技术4 嵌入式界面设计技术（QT 界面开发技术）北华航天工业学院毕业论文工作环境及技术条件：有害气体传感器、烟雾传感器、ZigBee 模块、ARM 开发板或实验箱工作内容及最终成果：（1）收集并查阅资料，明确毕业设计题目要实现的各功能及所需技术，在阅读与本设计有关的书籍和外文资料基础上，按要求撰写文献综述和外文翻译。（2）按照规定的格式要求，撰写毕业设计开题报告并参加开题检查。（3）设计系统总体架构，满足设计要点和技术要求。（4）最终成果：本系统软件及清单一套；毕业设计报告一份；交成果盘和使用说明书电子稿一份。北华航天工业学院毕业论文时间进度安排：第 7 学期：2013.102013.11完成毕业设计选题、查阅文献等初期准备工作2013.112013.12完成文献综述、外文翻译、开题报告的撰写及开题检查工作2013.122014.1完成系统总体框架设计、熟悉开发环境和开发工具第 8 学期：2014.22014.4完成模块设计工作，编程实现及模块调试，完成系统联调，排除故障，保证系统运行稳定2014.42014.6撰写毕业设计报告，成果验收和毕业答辩指导教师签字： 年 月 日教研室主任意见：教研室主任签字： 年 月 日摘 要空气的质量水平直接关系着人类的身体健康，所以空气质量检测一直是人们重点关心和研究的话题。而在最近的空气质量报告检测中显示，人们赖以生存的环境受到了极为严重的破坏，比如温室效应、雾霾等都越来越严重。这不得不让空气质量检测这个话题再次成为人们讨论研究的焦点。现阶段对空气质量检测主要采用传感器搭建网络的方法，基于 ZigBee 的无线网络具有高安全性、高稳定性、高效性等特点。ZigBee 无线技术已经被广泛的应用在智能家居物联网、城市智能交通、消费电子设备、机械无线监控系统、工农业自动化等领域，并北华航天工业学院毕业论文获得大量好评。本系统采用 CC2530 无线通信模块和现在主流的温度传感器 DS18B20、温湿度传感器 DHT11 和烟雾传感器硬件设计，通过自带 USB 转串口 PL-2303 线与上位机进行通信，使用软件开发平台 IAR Embedded Workbench+Z-stack 2007 PRO 开发。本系统中数据信息的采集与发送是通过 ZigBee 无线模块与传感器节点组成无线传感网络相结合的方式来完成的。无线传感器网络是由 ZigBee 网峰开发板上的传感器节点组成，通过无线点播通信方式形成一个网络系统，并发送给 ZigBee 模块和上位机笔记本，最终通过串口助手显示。本论文将对上述三大传感器对空气质量检测的原理和监测系统的传感网络、ZigBee无线模块的数据传输应用、ZigBee 协议栈原理分析等几大部分展开详细介绍和研究。关键词：传感器 cc2530 芯片 zigbee 无线网络 室内空气质量检测AbstractAir quality level is directly related to human health, so the air quality testing has been one focus of concern and research topic. In a recent report the detection of air quality showed that the survival of the people has been very serious environmental damage, such as the greenhouse effect, and so more and more serious haze. It had to let the topic of air quality testing once again become the focus of the discussion of the study.Air quality testing methods using sensor to build network at this stage.ZigBee-based wireless network has high security, high stability, high efficiency and other characteristics.ZigBee wireless technology has been widely used in smart home networking, 北华航天工业学院毕业论文urban intelligent transportation, consumer electronics, machinery wireless monitoring systems, agricultural and industrial automation and other fields, and get a lot of praise.The system uses CC2530 wireless communication module and now the mainstream temperature sensor, temperature and humidity sensors and smoke sensors hardware design,through their own USB turn a serial port for PL - 2303 and the upper machine communication, using the software development platform IAR Embedded Workbench + Z - 2007 PRO development stack.Collecting and transmitting data information in this system is completed by the composition of the wireless sensor network through a combination of ZigBee wireless module and sensor nodes. Wireless sensor network is composed of sensor nodes in the network peaks ZigBee development board, which formed a network through a wireless on-demand communication sent to ZigBee modules and PC notebooks, and ultimately through the serial port Assistant displays.This paper will start the detailed description and expand the introduction of several major research principle, namely these three sensors on air quality testing and monitoring system sensor networks, data transmission applications ZigBee wireless module, ZigBee protocol stack principleanalysis.Keyword: sensor CC2530 chips zigbee wireless network in indoor air quality testing目 录摘 要 .5Abstract.6目 录 .7第 1 章 绪论 .11.1 课题研究现状分析 .11.1.1 本领域内已开展的研究工作 .21.1.2 已经取得的研究成果 .21.2 选题的目的及意义 .31.3 课题研究的主要内容 .3北华航天工业学院毕业论文第 2 章 系统需求分析 .32.1 问题的提出 .42.2 系统的设计目标 .4第 3 章 项目准备工作 .43.1 Zigbee 简介 .43.2 Zigbee 开发套件简介 .53.2.1 CC2530 核心板 .53.2.2 WeBee 自带传感器底板 .53.2.3 CC DEBUGGER 仿真器 .63.3 开发环境的建立 .63.3.1 软件和驱动的安装 .63.3.2 IAR 工程文件建立及环境的配置 .7第 4 章 串口通信的实现 .74.1 串口发送 .74.2 串口接收和发送（send、receive） .94.3 UART0 控制 LED.9第 5 章 系统温度计 .105.1 自带温度计 .10第 6 章 ZigBee 协议栈 .116.1 ZigBee 协议栈简介 .126.2 协议栈工作原理 .136.3 协议栈中串口功能实现 .16第 7 章 传感器的应用 .177.1 温度传感器 DS18B20.177.2 温湿度传感器 DHT11 .207.3 烟雾传感器 .23结 论 .26致 谢 .27参考文献 .28附 录 1.29北华航天工业学院毕业论文1第 1 章 绪论随着现代社会的发展及现代所面临的环境压力，人类从自身的居住条件和健康出发，对于室内的空气质量有了越来越高的要求。与传统空气质量检测系统相比，运用传感器和ZigBee 组成网络进行环境监测具有很多优点：传感器对被监测的环境影响比较小；采集数据精确而且数据的总量较大；传感器作为节点不仅具有采集数据信息的能力，而且传感器组成网络与无线 ZigBee 相结合还可以适用于无人监控领域。此外，利用 ZigBee 无线传输可以有效减少功耗、降低成本。本系统采用传感器、ZigBee 无线模块（两个）构建网络进行空气质量的检测工作,并最终通过传感器对数据进行采集，ZigBee 无线网络对数据进行发送，从而达到对室内空气质量监测的要求。1.1 课题研究现状分析课题背景：现在人们面临“室内空气污染” ，其对人体健康甚至生命有非常严重的危害。各类传感器在科学研究、物理实验、工业设计等方面对信息、数据的采集、传输与处理有着很大的优势，因此在空气质量检测方面可以发挥重要作用。随着人们对环保意识的不断提升，室内空气的质量问题越来越引起人们的注意。目前已存在的检测有害气体的设备主要分为便携式和固定式两种，分别具有移动携带性和稳定连续性的优点，在联网监控、实时数据检测和处理方面没有一个比较完善的解决方案。研究意义：室内环境质量直接关系到人们身心健康，据研究表明，室内空气污染会引起许多疾病，因此加强对室内空气质量的监测与治理对于保障人类的健康有十分积极的促进作用。以上论述反映出对我们生存的居室空气质量检测的必要性和科学性，为我们更好的生活、更健康的身体室内空气质量检测显得尤为重要。现状分析：目前市场上有较多关于室内空气质量的检测系统，并且产品的种类繁多。ZigBee 技术日趋完善，越来越成熟，在某些方面已经达成共识，并且做了很好的规定。这样产品可以更好的兼容；传感器的在当今社会应用极其广泛。这些都为本系统的研发提供了有利的条件。现阶段我国对室内空气污染的研究趋势主要集中在两个方面:1. 制定全面科学的室内空气质量标准。2.对于污染源的控制，是我国目前全力工作的重点。 北华航天工业学院毕业论文21.1.1 本领域内已开展的研究工作1.理论研究基础ZigBee 可以嵌入各种设备当中，TI 公司开发了 z-stack 协议，更加方便简洁，为普通编程人员及用户提供了方便。传感器、嵌入式、现代网络及通信处理技术共同构成了无线传感器网络，各种信息都可以经过转化后通过无线的形式传输发送。ZigBee 协议已经进行了完美的封装，构建了 zigbee 协议栈；其相当于小型的操作系统，并将应用层、网络层和物理层等进行规范整合，大大方便了开发节约了资源。2.技术层面的支持1) 网络拓扑如果想建立一个稳定的安全性高的传感器网络，网络拓扑扮演者非常重要的角色。网络拓扑结构可以由拓扑控制器自动生成，这样可以有效提高路由数据传输的效率，在加强数据准确性方面为数据整合提供了良好便利的条件，而且极大的节约了节点的能源消耗，从而使其更加持久的运作延长了工作周期。2) 无线通信技术传感器构建的网络与 ZigBee 无线相结合的传输方式，形成了一种功耗低、距离短、作用强的无线通信技术。由于 IEEE802.15.4 的网络协议准则与无线传感器网络有很多相似之处，因此得到了许多研究团体的青睐，并将它作为无线 zigbee 和传感器网络的通讯平台。3) 时间同步传感器网络中的节点并不是一直处于运作当中，它有一套自己的节能策略,设计的节点在大部分时间是处于休眠状态的。然而要完善时间同步的功能，就要解决通信同步的关键问题,因此双方通信的节点在通信时必须同时被系统唤醒。整个系统构建的网络属于分布式网络,所有节点在通信过程中的地位没有优先级别，是相互平等的。1.1.2 已经取得的研究成果1)在 2002 年， Alliance 公司正式成立，之后 ZigBee 问世，2006 年联盟又相继推出了比较成熟的 ZigBee 2006 标准协议供开发研究人员利用,从此 ZigBee 技术越来越成熟，北华航天工业学院毕业论文3应用也越来越广泛。2)ZigBee 无线技术在当今社会因其应用范围和涉及的领域广泛而受到广泛的关注，尤其在 IT 界，是许多无线项目的首选目标。现阶段以机械、电子自动化，仪表控制应用与家庭智能自动化控制为重点发展对象。机械、智能、电子、医疗等都能够使用 ZigBee实现自动化控制，经营人员可以有效地设置配置设备系统达到高度统一的体系。3)站在消费者的角度，ZigBee 无线传感网络，可以很容易的控制家里的情况，有效了解并掌握室内空气参数质量，一旦发现异常情况，可以很容易的检测并自动发出警告。1.2 选题的目的及意义现在室内的装修及建筑材料品质各异、再加上通风不良等，造成室内的空气远远不如室外的空气质量，更严重的装修的有毒化学物质不容易消散，进一步使空气的质量下降。现阶段，对室内空气质量的监测仪器有很多种，成本也各不相同，监测速度快慢不一，这是目前的现状。事实上，单一的监测系统并不能进行的空气质量调节，监测工作也并不能深入持久地展开，更达不到监测和控制的有机结合。所以，本系统目标是最大程度的实现智能化，能够对室内空气的温度、湿度、有害气体和烟雾浓度进行监测并给予智能调节控制。1.3 课题研究的主要内容1)开发环境2)各种传感器的使用说明、电路原理图、及对其进行编程控制。3)串口通信4)TI 公司开发的 ZigBee 协议、ZigBee 应用协议栈以及在协议栈内如何加载移植裸机代码驱动。北华航天工业学院毕业论文4第 2 章 系统需求分析最近这些年，人类对环境污染有了很大程度的觉醒，已经意识到环境污染所带来的严重危害,而且越来越多的人们开始注重自己居住空间的空气质量问题。根据中国室内装饰协会的有关调查显示：全国范围内每年因为室内空气污染和室内挥发累积有毒气体而引起的疾病甚至导致死亡的人数已经达到了十多万，面对残酷的现实，人们清楚的认识到当下需要亟待解决的问题是采取什么措施才能更有效的对室内有害气体进行检测和处理。2.1 问题的提出经专业人员检测研究发现,室内的空气中含有多种易挥发的化学有机物质，其中包含多种致病、致癌物质。危害较大的主要有:氡、甲醛、苯、 TVOC 等有机物，可引起呼吸道疾病,慢性肺病，气管炎等疾病，严重影响人体健康。以上论述反映出对我们生存的居室空气质量检测的必要性和科学性，为我们更好的生活、更健康的身体室内空气质量检测显得尤为重要。2.2 系统的设计目标基于 ZigBee 的室内空气质量检测系统，设计目标是通过传感器各节点（温度、温湿度、烟雾、光敏）把采集到的数据传给 ZigBee 协调器无线模块，再通过串口传给上位机pc，并在串口助手中显示。北华航天工业学院毕业论文5第 3 章 项目准备工作3.1 Zigbee 简介Zigbee 协议是基于 IEEE802.15.4 标准的具有低功耗特色的局域网协议。zigbee 无线通信技术一方面具有高效率、高安全性、高稳定性、近距离、低复杂、低功耗、低成本的优良特点，另一方面其主要被用于自动控制和远程控制领域，而且以嵌入式的方式存在于各系统设备中。ZigBee CC2530 芯片制造商在其内部集成了一片增强型的 8051 单片机。ZigBee 和传感器组成无线网络主要用到三种类型的节点，分别是终端节点 End Device、路由器 Router 和协调器 Coodinator。在同一个网络中有且仅有一个协调器或路由器负责各个节点的 16 位地址分配。Zigbee 无线组网如图 3.1 所示：图 3.1 ZigBee 网络3.2 Zigbee 开发套件简介开发平台：软件 IAR 强大的集成环境 for 8051 版；Z-stack 2007 PRO 协议栈，芯片是 TI 公司的CC2530； 硬件：网峰集成传感器的 ZigBee 开发板，ZigBee CC2530 核心无线模块，及仿真器等。3.2.1 CC2530 核心板ZigBee CC2530 运用特别方便，有直接的 io 接口，因此可以直接应用在万用板或着北华航天工业学院毕业论文6自制的 PCB 板上，模块使用的是 2.4G 天线，信号的收发能力更强，可靠的传输距离可以达到 250 米，采用标准的 2.54 排针的接口引出全部 IO 口。还具有体积小，重量轻、易操作等特点。3.2.2 WeBee 自带传感器底板 1.串口通信：自带 USB 转串口功能，使用 PL-2303 转接线，方便简单。2.各种功能接口：ccDebug仿真器接口，兼容TI标准的下载器，IO口引出齐全，常用的串口引脚。3.各种传感器：温湿度传感器DHT11、DS18B20温度传感器、烟雾传感器等。4.led指示器：电源指示灯、组网指示灯和普通LED灯。5.关键问题：各传感器都有使能端，实际编程时，需要跳线使能端使能。3.2.3 CC DEBUGGER 仿真器 北华航天工业学院毕业论文7功能特点： 1. 标准USB接口，可直接使用。 2. IAR集成环境支持在线调试和下载，并且还可以通过SmartRF STUDIO7packet sniffer协议进行分析。3. 支持TI zigbee系列芯片。3.3 开发环境的建立 3.3.1 软件和驱动的安装 软件：IAR 7.60Afor 8051 集成环境，在 IAR 环境下可以直接加载操作 TI 公司提供的 Z-Stack 协议栈 ，从而会减少我们很多不必要的工作，我们只需学会调用 API 接口函数。选用 Zigbee 2007，ZStack-CC2530-2.3.0-1.4.0 作为协议栈，更好的和 IAR 7.60A兼容。 注意事项：1.TI ZStack-CC2530 协议栈安装时最后使用管理员权限，否则容易出错，导致安装失败。2.IAR 7.60a 环境安装配置好后再安装 debugger 驱动,这样不易出错，下载器的驱动位于Embedded Workbench 5.48051driversTexas Instruments，可直接在设备管理器里面添加。3.驱动安装成功设备管理器的设备中加载 Chipcon SRF04EB 成功。3.3.2 IAR 工程文件建立及环境的配置 1.配置 IAR 工程文件环境，Project-Options。1）首先配置第一个 general 选项Target 下 Device information Device :Texas Instruments 选择 CC2530F256 芯片。 2)第二步，在 Linker 选项中找到设置 Config，对 Linker command file 进行配置，进入最为重要的 Texas Instruments 文件夹里，选择 lnk51ew_cc2530F256.xcl 即可，也就是集成环境需要模拟的 CC2530F256 芯片。 3）第三步特别关键，如果配置错误将导致无法下载到板子上，当然也不可能得到最终的结果。进入 Debugger 选项单，在驱动 Driver 中，再次进入核心文件夹 Texas Instruments 里面,选择 io8051.ddf 文件。北华航天工业学院毕业论文8第 4 章 串口通信的实现4.1 串口发送Cc2530 pl2303 USB 转串口电路原理图，如下图 4.1 所示：图 4.1 USB PL2303 转串口电路USART0 和 USART1 是 CC2530 芯片的两个串行通信接口，usart0 运行于异步 USART 模式而 usart1 运行在 SPI 模式下。通过查看 CC2530 芯片的 datasheet 制作参数手册得知UART0 对应的外部设备 IO 引脚的关系是 P0_2 对应 RX ，P0_3 对应 TX。对CC2530芯片的通信串口进行配置，过程如下： 1、 配置IO，外部设备功能使能，将P0_2、P0_3设置为串口UART0的io功能引脚。2、 设置串口uart0的状态位和各个寄存器。3、 配置串口工作的波特率，配置波特率为115200。 根据 CC2530 的 datasheet 数据参数表查得波特率由下式求得： 寄存器具体配置如下： PERCFG = 0x00; / P0 口 p0sel = 0x0c; /P0_2、P0_3 为串行端口 P2DIR /P0 优先作为 UART0 u0csr |= 0x80; fMBAUDEBAUD_2856）（波 特 率北华航天工业学院毕业论文9U0GCR |= 11; U0BAUD |= 216; /设置波特率为 115200 UTX0IF = 0; /tx 开始无中断 主函数：void main(void) CLKCONCMD /设置系统时钟源为 32MHZ 晶振 while(CLKCONSTA /等待晶振稳定为 32MCLKCONCMD /设置系统主时钟频率为 32MHZIO_Init(); InitUART(); strcpy(Txdata,”HELLO ZigBee “); /将发送内容复制到 Txdata 中; while(1) UartSend_String(Txdata,sizeof(“HELLO WEBEE “); /串口发送数据 Delay_ms(500); LED1=!LED1; /发送状态判断 4.2 串口接收和发送（send、receive）关键寄存器配置：U0CSR |= 0X40; /接收使能 IEN0 |= 0x84; / 总中断开启使能，准备接收中断并进入中断程序 串口发送字符串函数：void Uart_Send_String(char *Data,int len) int j; for(j=0;j 4; value |= (UINT16)ADCH) 8000)Flag_1 = OFF;Status = Ds18b20Data;Ds18b20OutputInitial();Ds18b20Data = 1;Ds18b20Delay(100);return Status;void Temp_test(void) /读取温度函数uchar V1,V2;Ds18b20Initial();Ds18b20Write(0xcc);Ds18b20Write(0x44);Ds18b20Initial();Ds18b20Write(0xcc);Ds18b20Write(0xbe);北华航天工业学院毕业论文20V1 = Ds18b20Read();V2 = Ds18b20Read();temp = (V1 4)+(V2 二：将核心程序添加到协议栈代码中将程序代码移植到协议栈 z-stack 中，需要了解协议栈上的 IO 口作用和晶振的工作频率。 最终的流程是 ds18b20 传感器作为终端节点设备产生温度数据，通过点对点的传播方式发送到 zigbee 协调器，协调器通过串口发送给 pc 上位机，最终串口调试助手显示采集到的数据，从而实现无线温度采集。注意：广播和组播可能会造成数据冗余，因此使用点播的方式将终端设备采集到的数据有针对性地发送给上位机，1）在协议栈的 APP 目录树下 Add DS18B20.C 源文件文件 2）整个实验以点播为基础，在协议栈的 SAMPLEAPP.C 文件中加载裸机编程代码。3）首先编写并引用 DS18B20.h 头文件，以便对硬件温度传感器进行编程控制，并初始化传感器引脚 P0.6 。 4）借用周期性点播函数，点对点发送给协调器 。代码如下：uint8 T5; Temp_test(); T0=temp/10+48; T1=temp%10+48; T2= ; T3=C; T4=0; /串口打印 HalUARTWrite(0,temp=,5);HalUARTWrite(0,T,2); HalUARTWrite(0,n,1); 注意：为保证时序的正确性，在 DS18B20.c 里面加载协议栈自带的延时函数，并且引用 #includeOnBoard.h 头文件。 三：将数据打包并按指定的方式发送给上位机。代码如下：void SampleApp_SendPointToPointMessage( void ) uint8 T2; /温度 北华航天工业学院毕业论文21T0=temp/10+48; /格式转换 T1=temp%10+48; if(AF_DataRequest(&Point_To_Point_DstAddr,&SampleApp_epDesc,SAMPLEAPP_POINT_TO_POINT_CLUSTERID,2,T,&SampleApp_TransID,AF_DISCV_ROUTE,AF_DEFAULT_RADIUS)=afStatus_SUCCESS ) else / Error occurred in request to send. 协调器代码如下： case SAMPLEAPP_POINT_TO_POINT_CLUSTERID: HalUARTWrite(0,Temp is:,8); HalUARTWrite(0, /ASCII码发给PC机 HalUARTWrite(0,n,1); break;串口调试助手显示如图 7.1：图 7.1 温度采集串口显示7.2 温湿度传感器 DHT11DHT11 温湿度传感器是一种少数含有校准数字信号输出的传感器，并且集成了专用的数字模块采集技术和温湿度传感技术，安全性和系统性、稳定性、可靠性都很高。还具有高速响应、高抗干扰能力、高性价比的优点。传感器形态及连接电路如图 7.2a，原理图如图 7.2b。北华航天工业学院毕业论文22图 7.2a 传感器形态及连接电路图 7.2b 电路原理图传感器节点采集 DHT11 感应的温湿度数据信息，实时地发送给 ZigBee 协调器，ZigBee 协调器再通过串口方式将数据发送给 PC 机，最终串口助手将温湿度显示出来。具体操作过程分三个步骤： 一：在没有协议栈的情况下完成对 DHT11 的驱动。 DHT11(); /获取温湿度 P0DIR |= 0x40; /温湿度的ASC码转换temp0=wendu_shi+0x30; temp1=wendu_ge+0x30; humidity0=shidu_shi+0x30; 北华航天工业学院毕业论文23humidity1=shidu_ge+0x30; 二：将程序添加到ZigBee协议栈中。1）在协议栈的APP目录树下Add 已编好的 DHT11.C源文件 2）整个过程以点对点的方式进行，初始化传感器引脚P0.6。 3）应用周期性的点播函数每秒读取一次，最后利用串口打印并点对点发送给协调器 。4）代码如下： T0=wendu_shi+48; T1=wendu_ge+48; T2= ; T3=shidu_shi+48; T4=shidu_ge+48; T5= ; T6= ; T7= ; /串口打印信息 ZigBeeHalUARTWrite(0,temp=,5); HalUARTWrite(0,T,5); HalUARTWrite(0,n,1); 6）修改成协议栈自带的延时函数。 三：将数据信息按指定的方式发送给指定设备。 void SampleApp_SendPointToPointMessage( void ) uint8 T_H4;T_H0=wendu_shi+48; T_H1=wendu_ge%10+48; T_H2=shidu_shi+48; T_H3=shidu_ge%10+48; if ( AF_DataRequest( &Point_To_Point_DstAddr, &SampleApp_epDesc, SAMPLEAPP_POINT_TO_POINT_CLUSTERID, 4, T_H,&SampleApp_TransID, AF_DISCV_ROUTE, AF_DEFAULT_RADIUS ) = afStatus_SUCCESS ) else 北华航天工业学院毕业论文24 / Error occurred in request to send. 协调器代码如下case SAMPLEAPP_POINT_TO_POINT_CLUSTERID: /温度信息打印HalUARTWrite(0,Tempis:,8);HalUARTWrite(0, HalUARTWrite(0,n,1); /湿度信息打印 HalUARTWrite(0,Humidity is:,12); HalUARTWrite(0, HalUARTWrite(0,n,1); break; 结果如图所示：7.2.c图 7.2.c 温湿度结果图7.3 烟雾传感器烟雾传感器对于防范火灾有极大的应用价值，还可以感应有毒气体，其内部采用离子式的烟雾传感电路通过监测烟雾的浓度实现防范报警。如今，烟雾传感器的技术已经非常先进成熟，非常的稳定可靠，已经被广泛的运用到各种消防、报警、智能家居系统中，与气敏电阻类的传感器相比更加优越。 烟雾传感器如图 7.3.a 所示，其电路原理图如图 7.3.b 所示：北华航天工业学院毕业论文25图 7.3.a 传感器实物图 7.3.b 烟雾传感器电路原理图一：在无协议栈的环境下完成对烟雾传感器的驱动。 uchar AirScan(void) if(AIR=0) Delayms(10); if(AIR=0) return 1; / 无烟雾 return 0; /有烟雾 判断的条件：有烟雾、存在