基于Zigbee的无线温度采集系统设计

单位代码005分类号TP延安大学西安创新学院本科毕业论文（设计）题目基于ZIGBEE的无线温度采集系统设计专业电子信息工程姓名学号指导教师职称讲师毕业时间二一三年六月延安大学西安创新学院本科毕业论文（设计）I基于ZIGBEE的无线温度采集系统设计摘要本设计为基于STC89C52利用ZIGBEE无线通讯技术完成的温度无线采集系统。温度传感器采集来的数据，通过单片机做数据处理并利用ZIGBEE的无线发送模块，将温度信息发送出去。经过ZIGBEE接收模块接收数据，再通过单片机做数据处理，将温度信息通过显示屏显示出来，从而完成温度的无线采集。关键词ZIGBEE；STC89C52；无线温度采集；延安大学西安创新学院本科毕业论文（设计）IIWIRELESSTEMPERATUREACQUISITIONSYSTEMBASEDONZIGBEEABSTRACTTHEDESIGNFORTHESTC89C52USINGZIGBEEWIRELESSCOMMUNICATIONTECHNOLOGYTOCOMPLETETHEWIRELESSTEMPERATUREACQUISITIONSYSTEMBASEDONTHEDATACOLLECTEDBYTEMPERATURESENSOR,ANDUSESTHEWIRELESSTRANSMISSIONMODULEZIGBEETHROUGHTHESINGLECHIPMICROCOMPUTERFORDATAPROCESSING,THETEMPERATUREINFORMATIONISSENTOUTAFTERTHEZIGBEERECEIVINGMODULERECEIVESTHEDATA,ANDDATAPROCESSINGBYTHEMCU,THETEMPERATUREINFORMATIONISDISPLAYEDTHROUGHTHEDISPLAYSCREEN,SOASTOCOMPLETETHEWIRELESSACQUISITIONTEMPERATUREKEYWORDSZIGBEE；STC89C52；WIRELESSTEMPERATUREACQUISITION延安大学西安创新学院本科毕业论文（设计）III目录1概述411选题背景412选题研究的目的和意义42方案选择421传感器的选择522主控部分的选择523系统整体介绍63系统的硬件设计631传感器DS18B20温度传感器632ZIGBEE协议7321ZIGBEE概述7322ZIGBEE网络基础10323工作模式10324ZIGBEE无线组网及数据通信1033CC2530芯片11331CC2530概述11332CC2530芯片的主要特点1234STC89C52单片机的介绍123512864液晶显示154主程序的设计1541系统测试16411系统测试步骤16412系统的硬件测试、协议栈的测试、液晶的测试16413系统测试结果分析175总结17参考文献18致谢1911概述11选题背景温度是工业、农业生产中常见的和最基本的参数之一，在生产过程中常需对温度进行检测和监控，采用微型机进行温度检测、数字显示、信息存储及实时控制，对于提高生产效率和产品质量、节约能源等都有重要的作用。伴随工业科技、农业科技的发展，温度测量需求越来越多，也越来越重要。但是在一些特定环境温度监测环境范围大,测点距离远,布线很不方便。这时就要采用无线方式对温度数据进行采集。12选题研究的目的和意义无线网络技术按照传输范围来划分，可分为无线广域网、无线城域网、无线局域网和无线个人域网。无线个人域网即短距离无线网络，典型的短距离无线传输技术有蓝牙（BLUETOOTH）、ZIGBEE、WIFI等。在工业控制、家庭自动化和遥测遥感领域，蓝牙（BLUETOOTH）虽然成本较低，成熟度高，但是传输距离有限，仅为10米，可以参与组网的节点少。WIFI虽然传输速度较快，传输距离达到100米，但是其价格偏高，功耗较大，组网能力较差。相比之下ZIGBEE技术具有低成本、低功耗、近距离、短时延、高容量、高安全及免执照频段等优势，广泛应用于智能家庭、工业控制、自动抄表、医疗监护、传感器网络应用和电信应用等领域。2方案选择温度检测系统有则共同的特点测量点多、环境复杂、布线分散、现场离监控室远等。若采用一般温度传感器采集温度信号，则需要设计信号调理电路、A/D转换及相应的接口电路，才能把传感器输出的模拟信号转换成数字信号送到计算机去处理。这样，由于各种因素会造成检测系统较大的偏差；又因为检测环境复杂、测量点多、信号传输距离远及各种干扰的影响，会使检测系统的稳定性和可靠性下降。所以温度检测系统的设计的关键在于两部分温度传感器的选择和主控单元的设计。温度传感器应用范围广泛、使用数量庞大，也高居各类传感器之首。221传感器的选择方案一采用热敏电阻，可满足40摄氏度至90摄氏度测量范围，但热敏电阻精度、重复性、可靠性较差，对于检测1摄氏度的信号是不适用的。方案二采用单片模拟量的温度传感器，比如AD590,LM35等。但这些芯片输出的都是模拟信号，必须经过A/D转换后才能送给计算机，这样就使得测温装置的结构较复杂。另外，这种测温装置的一根线上只能挂一个传感器，不能进行多点测量。即使能实现，也要用到复杂的算法，一定程度上也增加了软件实现的难度。方案三采用数字温度传感器DS18B20测量温度，输出信号全数字化。便于单片机处理及控制，省去传统的测温方法的很多外围电路。且该芯片的物理化学性很稳定，它能用做工业测温元件，此元件线性度较好。在0100摄氏度时，最大线形偏差小于1摄氏度。DS18B20的最大特点之一采用了单总线的数据传输，由数字温度计DS1820和微控制器STC89C52构成的温度测量装置，它直接输出温度的数字信号，可直接与计算机连接。这样，测温系统的结构就比较简单，体积也不大。采用温度芯片DS18B20测量温度，可以体现系统芯片化这个趋势。部分功能电路的集成，使总体电路更简洁，搭建电路和焊接电路时更快。而且，集成块的使用，有效地避免外界的干扰，提高测量电路的精确度。所以集成芯片的使用将成为电路发展的一种趋势。本方案应用这一温度芯片，也是顺应这一趋势。22主控部分的选择方案一采用STC89C52单片机实现。单片机软件编程的自由度大，可通过编程实现各种各样的算术算法和逻辑控制。而且体积小，硬件实现简单，安装方便。可以单独对多DS18B20控制工作，进行温度数据采集，组成温度测量的巡回检测系统，实现远程控制。另外STC89C52在工业控制上也有着广泛的应用，编程技术及外围功能电路的配合使用都很成熟。方案二使用MSP430作控制器，德州仪器TI的超低功率16位RISC混合信号处理器MSP430产品系列为电池供电测量应用提供了最终解决方案。作为混合信号和数字技术的领导者，TI创新生产的MSP430，使系统设计人员能够在保持独一无二的低功率的同时同步连接至模拟信号、传感器和数字组件。但在温度采集和实施控制这个重要的场合低功耗相对来说显得就不是那么重要了，而应该考虑它的稳定性、准确性，同时对比STC89C52能够在性能和资源都可以到达一个最佳的状3态，可以避免用MSP430的不必要的资源浪费。综上，我们传感器采用方案三，控制器采用方案一。23系统整体介绍本设计所实现的无线温度采集系统以STC89C52单片机为核心，通过温度传感器、单片机、ZIGBEE无线模块，完成对温度的采集与显示。首先利用温度采集系统完成温度的采集，然后利用数据转换模块完成了I/O口数据与串口数据的转换，再通过无线发送与接收模块完成数据的无线发、收，最终通过温度显示模块完成了显示温度传感器所采集的温度值。系统框图如下所示STC89C52单片机DS18B20采集温度ZIGBEE发送模块STC98C52单片机ZIGBEE接收模块12864显示温度图21温度采集系统框图3系统的硬件设计31传感器DS18B20温度传感器DS18B20数字温度传感器接线方便，封装成后可应用于多种场合，如管道式，螺纹式，磁铁吸附式，不锈钢封装式，型号多种多样，有LTM8877，LTM8874等等。主要根据应用场合的不同而改变其外观。封装后的DS18B20可用于电缆沟测温，高炉水循环测温，锅炉测温，机房测温，农业大棚测温，洁净室测温，弹药库测温等各种非极限温度场合。耐磨耐碰，体积小，使用方便，封装形式多样，适用于各种狭小空间设备数字测温和控制领域。DS18B20的主要特性1、适应电压范围更宽，电压范围3055V，在寄生电源方式下可由数据线供电；2、独特的单线接口方式，DS18B20在与微处理器连接时仅需要一条口线即可实现微处理器与DS18B20的双向通讯；43、DS18B20支持多点组网功能，多个DS18B20可以并联在唯一的三线上，实现组网多点测温；4、DS18B20在使用中不需要任何外围元件，全部传感元件及转换电路集成在形如一只三极管的集成电路内；5、温范围55125，在1085时精度为05；6、可编程的分辨率为912位，对应的可分辨温度分别为05、025、0125和00625，可实现高精度测温；7、在9位分辨率时最多在9375MS内把温度转换为数字，12位分辨率时最多在750MS内把温度值转换为数字，速度更快；8、测量结果直接输出数字温度信号，以“一线总线“串行传送给CPU，同时可传送CRC校验码，具有极强的抗干扰纠错能力；9、负压特性电源极性接反时，芯片不会因发热而烧毁，但不能正常工作。DS18B20引脚封装如下图图31DS18B20引脚图32ZIGBEE协议321ZIGBEE概述ZIGBEE一词来源于蜜蜂赖以生存的通信方式ZIGZAG形状的舞蹈，是一种低成本、低功耗的近距离无线组网通信技术。ZIGBEE协议是基于IEEE802154标准的，由IEEE802154和ZIGBEE联盟共同制定。IEEE802154工作组制定ZIGBEE协议的物理层（PHY）和媒体访问控制层（MAC层）协议。ZIGBEE联盟成立用于2002年，定义了ZIGBEE协议的网络5层（NWK）、应用层（APL）和安全服务规范。协议栈结构如图32。应用层（含应用接口层）用户安全层网络层ZIGBEE联盟MAC层物理层IEEE802154图32ZIGBEE协议栈结构ZIGBEE协议由物理层PHY、介质访问控制子层MAC、网络层NWK，应用层APL及安全服务提供层SSP五块内容组成。其中PHY层和MAC层标准由IEEE802154标准定义，MAC层之上的NWK层，APL层及SSP层，由ZIGBEE联盟的ZIGBEE标准定义。APL层由应用支持层APS，应用框架AF以及ZIGBEE设备对象ZDO及ZDO管理平台组成。PHY层定义了无线射频应该具备的特征，提供了868MHZ8686MHZ、902MHZ928MHZ和2400MHZ24835MHZ三种不同的频段，分别支持20KBPS、40KBPS和250KBPS的传输速率，1个、10个以及16个不同的信道。ZIGBEE的传输距离与输出功率和环境参数有关，一般为10100米之间。PHY层提供两种服务PHY层数据服务和PHY层管理服务，PHY层数据服务是通过无线信道发送和接收物理层协议数据单元PPDU，PHY层的特性是激活和关闭无线收发器、能量检测、链路质量指示、空闲信道评估、通过物理媒介接收和发送分组数据。MAC层使用CSMACA冲突避免机制对无线信道访问进行控制，负责物理相邻设6备问的可靠链接，支持关联ASSOCIATION和退出关联DISASSOCIATION以及MAC层安全。MAC层提供两种服务MAC层数据服务和MAC层管理服务，MAC层数据服务通过物理层数据服务发送和接收MAC层协议数据单元MPDU。MAC层的主要功能是进行信标管理、信道接入、保证时隙GTS管理、帧确认应答帧传送、连接和断开连接。NWK层提供网络节点地址分配，组网管理，消息路由，路径发现及维护等功能。NWK层主要是为了确保正确地操作IEEE8021542003MAC子层和为应用层提供服务接口。NWK层从概念上包括两个服务实体数据服务实体和管理服务实体。NWK层的责任主要包括加入和离开一个网络用到的机制、应用帧安全机制和他们的目的地路由帧机制，ZIGBEE协调器的网络层还负责建立一个新的网络。ZIGBEE应用层包括应用支持子层APS子层、应用框架AF和ZIGBEE设备对象ZDO。APS子层负责建立和维护绑定表，绑定表主要根据设备之间的服务和他们的需求使设备相互配对。ZIGBEE的应用框架AF为各个用户自定义的应用对象提供了模板式的活动空间，并提供了键值对KVP服务和报文MSG服务供应用对象的数据传输使用。一个设备允许最多240个用户自定义应用对象，分别指定在端点L至端点240上。ZDO可以看成是指配到端点O上的一个特殊的应用对象，被所有ZIGBEE设备包含，是所有用户自定义的应用对象调用的一个功能集，包括网络角色管理，绑定管理，安全管理等。ZDO负责定义设备在网络中的角色例如是ZIGBEE协调器或者ZIGBEE终端设备、发现设备和决定他们提供哪种应用服务，发现或响应绑定请求，在网络设备之间建立可靠的关联。安全服务提供者SSPSECURITYSERVICEPROVIDER向NWK层和APS层提供安全服务。ZIGBEE协议层与层之间是通过原语进行信息的交换和应答的。大多数层都向上层提供数据和管理两种服务接口，数据SAPSERVICEACCESSPOINT和管理SAPSERVICEACCESSPOINT。数据服务接口的目标是向上层提供所需的常规数据服务，管理服务接口的目标是向上层提供访问内部层参数、配置和管理数据的机制。7322ZIGBEE网络基础ZIGBEE网络基础主要包括设备类型，拓扑结构和路由方式三方面的内容，ZIGBEE标准规定的网络节点分为协调器（COORDINATOR）、路由器ROUTER和终端节点（ENDDEVICE）。节点类型是网络层的概念，反映了网络的拓扑形式。ZIGBEE网络具有三种拓扑形式星型拓扑、树型拓扑、网状拓扑。323工作模式ZIGBEE网络的工作模式可以分为信标BEACON模式和非信标NONBEACON模式两种。信标模式可以实现网络中所有设备的同步工作和同步休眠，以达到最大限度地节省功耗，而非信标模式只允许ZE进行周期性休眠，协调器和所有路由器设备长期处于工作状态。在信标模式下，协调器负责以一定的间隔时间一般在15MS4MINS之间向网络广播信标帧，两个信标帧发送间隔之间有16个相同的时槽，这些时槽分为网络休眠区和网络活动区两个部分，消息只能在网络活动区的各个时槽内发送。非信标模式下，ZIGBEE标准采用父节点为子节点缓存数据，终端节点主动向其父节点提取数据的机制，实现终端节点的周期性周期可设置休眠。网络中所有的父节点需要为自己的子节点缓存数据帧，所有子节点的大多数时间都处于休眠状态，周期性的醒来与父节点握手以确认自己仍处于网络中，并向父节点提取数据，其从休眠模式转入数据传输模式一般只需要15MS。324ZIGBEE无线组网及数据通信ZIGBEE通信协议采用分层结构,节点通过在不同层上的特定服务来完成所要执行的各种任务。本系统采用TI提供的ZIGBEE2006协议栈ZSTACK,在IEEE802154标准物理层PHY和媒体访问控制层MAC基础上增加了网络层、应用层和安全服务规范,是一种较好的无线传感网络组建方案。ZIGBEE设备类型按网络功能分为三种协调器、路由器、终端。由于本系统采用星型网络拓扑结构,所以只存在协调器和终端两种设备。本系统中主节点被初始化为网络协调器。协调器包含所有的网络消息,存储容量最大、计算能力最强。它的功能是发送网络信标、建立网络、管理网络节点、存8储网络节点信息、收发信息。从节点被初始化为无信标网络中的终端设备。上电复位后,即开始搜索指定信道上的网络协调器,并发出连接请求。建立连接成功后,数据从括从节点编号,CC2530的I/O口编号以及此温度传感器的编号,后2个字节为温度采集数据。主节点收到数据包后,对数据进行分析处理,把从节点上的温度传感器的数据采集值进行转换,得到实际的温度值,然后发送给上温度显示部分。33CC2530芯片331CC2530概述CC2530是一颗真正的系统芯片SOCCMOS解决方案。这种解决方案能够提高性能并满足以ZIGBEE为基础的24GHZISM波段应用，及对低成本，低功耗的要求。它结合一个高性能24GHZDSSS直接序列扩频射频收发器核心和一颗工业级小巧高效的8051控制器。图33CC2530引脚排列图CC2530包括了1个高性能的24GHZDSSS（直接序列扩频）射频收发器核心和1个8051控制器，它具有32/64/128KB可选择的编程闪存和8KB的RAM，还包括ADC、定时器、睡眠模式定时器、上电复位电路、掉电检测电路和21个可编程I/O引脚，这样很容易实现通信模块的小型化。CC2530是一款功耗相当低的单片机，功耗模式3下电流消耗仅02A，在32K晶体时钟下运行，电流消耗小于1A。9332CC2530芯片的主要特点CC2530芯片延用了以往CC2420芯片的架构，在单个芯片上整合了ZIGBEE射频RF前端、内存和微控制器。它使用1个8位MCU（8051），具有128KB可编程闪存和8KB的RAM，还包含模拟数字转换器ADC、几个定时器（TIMER）、AES128协同处理器、看门狗定时器（WATCHDOGTIMER）、32KHZ晶振的休眠模式定时器、上电复位电路POWERONRESET、掉电检测电路BROWNOUTDETECTION，以及21个可编程I/O引脚。CC2530芯片采用018MCMOS工艺生产；在接收和发射模式下，电流损耗分别低于27MA或25MA。CC2530的休眠模式和转换到主动模式的超短时间的特性，特别适合那些要求电池寿命非常长的应用。34STC89C52单片机的介绍STC89C52是STC公司生产的一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系统可编程FLASH存储器。STC89C52使用经典的MCS51内核，但做了很多的改进使得芯片具有传统51单片机不具备的功能。在单芯片上，拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程FLASH，使得STC89C52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。具有以下标准功能8K字节FLASH，512字节RAM，32位I/O口线，看门狗定时器，内置4KBEEPROM，MAX810复位电路，3个16位定时器/计数器，4个外部中断，一个7向量4级中断结构（兼容传统51的5向量2级中断结构），全双工串行口。另外STC89C52可降至0HZ静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下，CPU停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。最高运作频率35MHZ，6T/12T可选。各引脚功能，P0口P0口是一个8位漏极开路的双向I/O口。作为输出口，每位能驱动8个TTL逻辑电平。对P0端口写“1”时，引脚用作高阻抗输入。当访问外部程序和数据存储器时，P0口也被作为低8位地址/数据复用。在这种模式下，P0具有内部上拉电阻。在FLASH编程时，P0口也用来接收指令字节；在程序校验时，输出指令字节。10程序校验时，需要外部上拉电阻。P1口P1口是一个具有内部上拉电阻的8位双向I/O口，P1输出缓冲器能驱动4个TTL逻辑电平。对P1端口写“1”时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用。作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因，将输出电流。此外，P10和P12分别作定时器/计数器2的外部计数输入（P10/T2）和时器/计数器2的触发输入（P11/T2EX），具体如下表所示。在FLASH编程和校验时，P1口接收低8位地址字节。引脚号第二功能P10T2（定时器/计数器T2的外部计数输入），时钟输出。P11T2EX（定时器/计数器T2的捕捉/重载触发信号和方向控制）。P15MISO（在线系统编程用）。P16MISO（在线系统编程用）。P17SCK（在线系统编程用）。P2口P2口是一个具有内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2输出缓冲器能驱动4个TTL逻辑电平。对P2端口写“1”时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用。作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因，将输出电流（IIL）。在访问外部程序存储器或用16位地址读取外部数据存储器（例如执行MOVXDPTR）时，P2口送出高八位地址。在这种应用中，P2口使用很强的内部上拉发送1。在使用8位地址（如MOVXRI）访问外部数据存储器时，P2口输出P2锁存器的内容。在FLASH编程和校验时，P2口也接收高8位地址字节和一些控制信号。P3口P3口是一个具有内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2输出缓冲器能驱动4个TTL逻辑电平。对P3端口写“1”时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用。作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因，将输出电流（IIL）。P3口亦作为STC89C52特殊功能（第二功能）使用，如下表所示。在FLASH编程和校验时，P3口也接收一些控制信号。端口引脚第二功能P30RXD串行输入口。11P31TXD串行输出口。P32INT0外中断0。P33INT1外中断1。P34T0定时/计数器0。P35T1定时/计数器1。P36WR外部数据存储器写选通。P37RD外部数据存储器读选通。此外，P3口还接收一些用于FLASH闪存编程和程序校验的控制信号。RST复位输入。当振荡器工作时RST引脚出现两个机器周期以上高电平将是单片机复位。ALE/PROG当访问外部程序存储器或数据存储器时，ALE（地址锁存允许）输出脉冲用于锁存地址的低8位字节。一般情况下，ALE仍以时钟振荡频率的1/6输出固定的脉冲信号，因此它可对外输出时钟或用于定时目的。要注意的是每当访问外部数据存储器时将跳过一个ALE脉冲。对FLASH存储器编程期间，该引脚还用于输入编程脉冲（PROG）。如有必要，可通过对特殊功能寄存器（SFR）区中的8EH单元的D0位置位，可禁止ALE操作。该位置位后，只有一条MOVX和MOVC指令才能将ALE激活。此外，该引脚会被微弱拉高，单片机执行外部程序时，应设置A禁止位无效。PSEN程序储存允许（PSEN）输出是外部程序存储器的读选通信号，当STC89C52由外部程序存储器取指令（或数据）时，每个机器周期两次PSEN有效，即输出两个脉冲，在此期间，当访问外部数据存储器，将跳过两次PSEN信号。EA/VPP外部访问允许，欲使CPU仅访问外部程序存储器（地址为0000HFFFFH），EA端必须保持低电平（接地）。需注意的是如果加密位被编程，复位时内部会锁存EA端状态。如EA端为高电平（接VCC端），CPU则执行内部程序存储器的指令。FLASH存储器编程时，该引脚加上12V的编程允许电源VCC，当然这必须是该器件是使用12V编程电压VCC。12图34STC89C52引脚图3512864液晶显示12864是12864点阵液晶模块的点阵数简称，它是带有中文字库的128X64的液晶显示，是一种具有4位/8位并行、2线或3线串行多种接口方式，内部含有国标一级、二级简体中文字库的点阵图形液晶显示模块；其显示分辨率为12864,内置8192个1616点汉字，和128个168点ASCII字符集利用该模块灵活的接口方式和简单、方便的操作指令，可构成全中文人机交互图形界面。可以显示84行1616点阵的汉字也可完成图形显示低电压低功耗是其又一显著特点。由该模块构成的液晶显示方案与同类型的图形点阵液晶显示模块相比，不论硬件电路结构或显示程序都要简洁得多，且该模块的价格也略低于相同点阵的图形液晶模块。因此，现在大多用户都采用此液晶显示。4主程序的设计1、设计分为两个部分，即发射部分和接收部分。发射部分完成温度的数据采集和处理后发射数字信号；接收部分完成数字信号接收后进行数据处理和显示。132、芯片工作前进行相应的初始化操作，并绘制总体流程图。图41软件设计流程图41系统测试411系统测试步骤1、检查开发板电源、串口线以及外扩设备连接是否正常。2、下载协调器代码到开发系统的表演板。3、用串口调试助手观察协议栈运行是否正常。412系统的硬件测试、协议栈的测试、液晶的测试系统的硬件测试包括对开发平台的电源、内存、LED灯、串口，以及配套电路进行测试。下载各模块的程序后，系统各硬件均能正常工作。下载协调器模块到表演板、节点模块到电池板后，程序运行正确，从串口能正确接收到节点的地址以及所采集到的温度。结束数据处理接受完成否A/D转换是/D转换否A/D转换是/D转换单片机接收无线接收是/D转换是/D转换否A/D转换发射完成无线发射模块数据采集单片机处理开始初始化否A/D转换14打开液晶显示模块软件，从串口读入当前温度值，能够实时显示温度。413系统测试结果分析经测试，系统软硬件均工作正常，实现了需求中的绝大部分功能。网络功能方面，充分发挥了ZIGBEE的强大的优势，网络健壮。测试中，温度传感器采集的是室温，所测得的温度值与室温基本一致。上位机也顺利的显示出所采集的温度。总体上，本设计基本完成了预期的目标和要求。5总结本文详细介绍了基于ZIGBEE的温度采集系统的设计过程，设计中将系统分为上位机和下位机两部分。通过CC2530芯片搭建无线传感器网络，并采集节点的温度值。所采集到的数据值通过ZIGBEE无线模块传输到显示部分。显示部分通过VC60编写，用12864液晶屏将采集到的温度实时显示出来。由于本设计是以当下较为流行的ZIGBEE无线通信技术为基础的，ZIGBEE技术具有近距离、低复杂度、低功耗、低速率、低成本等优点，因而成本和功耗方面的是本设计的一大优势。同时，由于ZIGBEE技术组网方便，网络容量大，可以满足工农业生产上多点的温度检测，应用前景比较广泛。当然，本设计仍然存在一些不足，需要改进和提高。例如，本设计的稳定性还不能达到应用的要求，数据的存储方式还可以进一步改善，这些以后都会进一步研究和实现。然而，ZIGBEE技术的应用前景是十分明朗的，成本和功耗方面的优势使其在市场中十分具有竞争力。尤其在物联网技术已成为当下热点命题之一的时候，ZIGBEE技术的应用价值就更为重要了，可以想见，伴随着物联网技术的成长，ZIGBEE技术也将日趋成熟。15参考文献1瞿雷,刘盛德,胡咸斌ZIGBEE技术及应用M北京北京航空航天大学出版社,20072ZIGBEEALLIANCEZIGBEESPECIFICATIONEB/OLHTTP/WWWZIGBEEORG,20083张拓无线多点温度采集系统的设计武汉武汉理工大学，20094陈旭基于ZIGBEE的可移动温度采集系统武汉武汉科技大学，20095DREWGISLASONZIGBEEWIRELESSNETWORKING6ZIGBEESMARTENERGYPROFILESPECIFICATIONZIGBEEALLIANCE20087ZIGBEEALLIANCEZJGBEEDOCUMENT094980R03APRIL,20098雷纯基于ZIGBEE的多点温度采集系统设计与实现自动化技术与应用20109王翠茹基于ZIGBEE技术的温度采集传输系统仪表技术与传感器2008NO710HTTP/WENKUBAIDUCOM/VIEW/4B6BBD5F804D2B160B4EC046HTML16致谢本文是在导师马惠铖老师的悉心指导下完成的。从论文选题、设计思路、硬件提供、软件设计和论文总体把握及最后审阅、修改等，马老师都给了我很大的帮助，在此向马老师表示最衷心的感谢和最崇高的敬意。这里还要特别感谢在我做毕业设计期间给我莫大帮助的老师和同学，在百忙之中抽时间为我解决遇到的问题，在此表示衷心的感谢。感谢我的父母在学习期间给我无微不至的关怀和支持，是他们的亲情使我具有了不断学习的动力；感谢我的母校四年来给予我的教育和培养，为我以后的工作和生活打下了坚实的基础；感谢我的老师们，是你们教我知识，教我做人做事；感谢我的同学朋友，给我帮助，给我快乐；感谢所有关心、帮助的我人人生最美好的四年就要宣告结束，马上就要开始一段新的征程，我一定会秉承“敢为人先”的精神，努力工作，积极生活，刻苦学习，做一个对社会有用的人。最后，诚挚地感谢为评阅本文而付出辛勤劳动的各位老师。工作顺利，身体健康。17大学本科毕业论文（设计）管理办法第一章总则第一条本科毕业论文（设计）是人才培养方案的重要组成部分，是培养学生科研能力和创新能力的重要实践环节，为保证毕业论文设计工作的顺利完成，加强规范化管理，提高毕业论文设计质量，根据教育部、省教育厅的有关规定要求，结合我院实际情况，特制定本办法。第二章目的与要求第二条毕业论文（设计）教学环节的目的，培养学生勇于探索的创新精神，实事求是、严肃认真的科学态度和严谨求实的工作作风。第三条使学生能综合运用所学的知识技能，提高思考问题、分析问题和解决实际问题的能力。第四条培养学生从文献、科学实验、生产实践和调查研究中获取知识的能力，培养学生从事科学研究的兴趣，掌握科学研究的基本方法。第五条对学生的知识面、掌握知识的深度、运用理论知识处理问题的能力、实践能力、外语水平、计算机运用水平、书面及口头表达能力等进行一次全面的考核。第六条要求所有毕业生必须撰写毕业论文（设计），各系要认真组织毕业论文（设计）工作，确保毕业论文（设计）的质量。第三章组织管理第七条全院的毕业论文（设计）工作按照分级分工的原则，负责毕18业论文（设计）工作的管理、指导、检查、考核和总结。一教务处职责1负责制定全院本科毕业论文设计管理规章制度。2组织开展毕业论文（设计）工作的教学研究与改革。3组织毕业论文（设计）工作的检查、评估和总结。4审核答辩委员会组成人选，检查毕业答辩的过程。5组织评选院级优秀毕业论文（设计）。二系职责1成立毕业论文（设计）工作领导小组，制定工作计划和安排。2组织专业教研室成立专业答辩委员会。3负责按照标准配备、审查、批准指导教师，组织指导教师培训。4依据学院的毕业论文（设计）成绩评定标准，结合专业特点，制定本系各专业的具体评分标准和规范。5负责本系学生毕业论文（设计）所需的场地、仪器设备的分配和保障。6评选系优秀毕业论文（设计）。7做好毕业论文（设计）工作总结与归档。三教研室职责1根据指导教师的条件，提出指导教师名单。2审查毕业论文（设计）题目及指导教师的安排，对不合格的题目提出修改意见。3组织审定毕业论文（设计）选题，落实一人一题的工作要求；定19期检查毕业论文（设计）工作的进度和质量。4检查毕业论文（设计）任务书的填写情况。5考核指导教师的工作，把握毕业论文（设计）的进度和质量。6组织毕业论文（设计）的答辩和成绩评定工作。7做好本专业优秀毕业论文（设计）的评选工作。8认真进行工作总结，汇总毕业论文（设计）资料送系归档。四指导教师职责1毕业论文（设计）题目确定后，指导教师要及时做好各项准备工作，其中包括拟定任务书，收集资料以及做好实验的准备工作，制定指导计划和工作程序。2向学生下达大学毕业论文（设计）任务书（见附件3），并提出具体的要求，指定主要参考资料。3审定学生的总体方案和工作计划，并定期检查学生的工作进度和工作量，及时解答和处理学生提出的有关问题，严格要求学生。4做好学生外文翻译的评阅工作。5指导学生正确撰写毕业论文（设计）报告，并对报告写出评语。6按大学毕业论文（设计）撰写规范（见附件1）要求检查学生论文撰写完成情况并填写大学毕业论文（设计）工作指导情况记录附件4。7评定毕业论文（设计）成绩。8做好毕业论文（设计）材料的整理归档工作。20第四章选题、开题第八条选题时应遵循的原则一课题必须符合本专业的培养目标及教学基本要求，体现本专业基本训练的内容，使学生受到全面的锻炼。二课题应尽可能结合生产、科研和实验室建设等任务，减少虚拟题目的数量及比重。三课题的类型可以多种多样，贯彻因材施教的原则，使学生的创造性得以充分发挥，利于提高课题成果的质量。四选题应力求有益于学生综合运用多学科的理论知识与技能。五课题要在保证教学基本要求的前提下，学生在培养方案规定的时间内，在指导教师指导下经过努力能够完成任务。六课题分配原则上每人一题，双方选择，学生在教师列入的选题中选题，也可以自主选定符合本专业的题目上报到指导教师，经指导教师审定、教研室批准后方可列入选题目录。经教研室审定，报系主任批准后，确定分配题目。教研室根据学生意向、学生本人的实际能力以及课题的类型、分量、难易程度，结合指导教师的意见进行综合平衡，最后确定课题分配，并以书面形式将课题任务书下达给学生，最终以系为单位将选题情况汇总报教务处。第九条选题范围一文、理、管、经、医类专业，应以完成毕业论文为主，题目以阐述理论原理和将理论原理应用于某些具体问题的课题为主，也可选择一21些具有一定深度和难度的专题研究课题，使学生在分析问题方面得到较多的锻炼。二工科专业，应以完成毕业设计为主，题目以工程设计类型的课题为主，有条件的可以选择既有工程设计又有专题研究的课题，使学生既能受到工程师的基本训练，又掌握本专业的基本技能。（三）艺术类专业，应以毕业设计为主，毕业设计题目通过指导教师与学生沟通制定，毕业设计应有设计作品。四鼓励不同学科（专业）相互交叉、相互渗透，扩大学生知识面，开拓眼界，提高质量。第十条开题学生接受毕业论文设计任务后，应在指导教师指导下制定工作计划，进行文献查阅、资料收集、实习调研、实验研究，在规定的时间内填写大学本科毕业论文设计开题报告（见附件2），经指导教师审查同意后报教研室批准，即可开始撰写毕业论文设计。第十一条毕业调研一学生可根据毕业论文设计选题或选题意向进行毕业调研，深入社会，对某一行业、某一事件或问题，对其客观实际情况进行调研，将调查了解到的全部情况和材料进行分析研究。二学生在教师指导下要精心选择调研对象。调研对象要有分析价值，包括理论价值和应用价值。调研和分析后得出的结论及建议要尽可能实现从个别到一般的提升，避免就事论事。三在教师指导下完成调研报告。22第五章毕业论文设计指导第十二条指导教师毕业论文（设计）实行指导教师负责制。每个指导教师应对学生整个毕业论文（设计）阶段的教学活动全面负责。一指导教师条件及要求1毕业论文（设计）指导教师应作风严谨、有较高的业务水平和实践经验。指导教师一般应由讲师或相当于讲师及以上职称、具有丰富理论和实践教学经验的教师担任。2指导教师应为人师表、教书育人，同时对学生严格要求。应始终坚持把学生的培养放在第一位，避免出现重使用、轻培养的现象。3每个指导教师所带毕业论文（设计）的学生数原则上不得超过10人。指导教师确定以后，不得随意更换。在毕业论文（设计）期间，指导教师必须坚守岗位。确因工作需要出差时，必须经系主任批准，并委派相当水平的教师代理指导。4在校外进行毕业论文（设计）工作的学生，可聘请相当于讲师职称以上的技术人员担任指导。有关教研室必须指定专人进行检查，掌握进度，协调解决有关问题。第十三条学生一申请做毕业论文设计的学生必须修完所学专业教学计划规定的全部课程。二学生在充分调研的基础上，编写毕业论文（设计）工作计划，列出完成毕业论文（设计）任务所采取的方案与步骤。23三毕业论文（设计）工作计划编写完成后，经指导教师审阅同意后实施。学生应主动接受指导教师的检查，定期向教师汇报毕业论文（设计）的进度，听取教师的意见和指导。四学生在毕业论文（设计）工作中应充分发挥主动性和创造性，树立实事求是、诚实守信的科学作风，严格遵守规章制度,爱护公共财物和坚持节约，杜绝浪费。五学生必须独立完成毕业论文（设计）任务，严禁抄袭他人的论文（设计）成果，或请人代替完成毕业论文（设计）。一经发现，毕业论文（设计）成绩为零分，并根据情节轻重给予纪律处分。六所有学生必须参加毕业论文（设计）的答辩。七学生在毕业论文（设计）答辩后，应交回毕业论文（设计）的所有材料（包括设计实验的原始资料、报告、调研资料、毕业设计图纸、论文等）。对论文（设计）内容中涉及的有关技术资料，学生负有保密责任，未经许可不能擅自对外交流或转让，并协助做好资料归档工作。第六章撰写要求第十四条毕业论文设计应重点突出、内容充实，立论正确，论据充分，结构严谨，格式规范，结论正确，并要求思想端正、观点明确、实事求是、文笔通顺。设计图纸的各项内容应符合制图标准，做到结构合理，视图正确，尺寸齐全。艺术类专业毕业论文必须结合毕业设计进行撰写。第十五条毕业论文设计文本一般由题目、目录、中英文摘要、关键词、正文、参考文献、注释几部分构成，各部分具体要求见大学本科生毕业论文设计撰写规范见附件1，其中注释、附录视具体情况安24排。理工类、艺术类毕业设计的撰写规范可根据专业特点由所在系做出适当调整，并报教务处备案。第十六条毕业论文设计正文字数不少于8000字；开题报告字数不少于1000字；参考文献一般不少于10篇,其中包括外文参考文献2篇。第七章评阅、答辩及成绩评定第十七条评阅一指导教师评阅指导教师应对学生的毕业论文（设计）完成情况进行认真、全面的审查后给出成绩，并填写大学毕业论文（设计）指导教师评分表附件5。评语的书写要客观、公正，体现论文的真实水平。二评阅专家评阅学生在答辩前2周将毕业论文（设计）送评阅专家评阅，评阅专家由答辩委员会聘请。每篇毕业论文（设计）需要有两位评阅专家（其中一位可以是指导教师）进行评阅。评阅专家根据论文（设计）的实际情况进行评阅，给出成绩，对不足之处提出修改意见，提出是否可以进行答辩的意见，并填写大学毕业论文（设计）评阅教师评分表附件6。只有两位评阅专家都同意答辩才可获得答辩资格。评阅专家一般应由具有讲师及以上职称有经验的相同或相近学科的具有指导论文（设计）资格的人员担任。第十八条答辩一毕业论文（设计）答辩工作由各系毕业论文（设计）答辩委员小组负责，成立专业答辩委员会，各专业答辩委员会由39人组成，根据需25要，答辩委员会可决定组成若干答辩小组，答辩小组由35人组成，设组长1人，秘书1人（可由小组长兼任），具体负责本组学生的答辩工作。专业答辩委员会成员及答辩小组成员必须由具有讲师以上（或具有同等职称的专业技术人员）担任。专业答辩委员会的主要职能1聘请毕业论文（设计）的评阅专家审定学生答辩的资格；2主持并组织全系答辩工作并做好答辩记录，填写大学毕业论文（设计）答辩记录附件7；3讨论并确定学生毕业论文（设计）的答辩成绩，并填写大学毕业论文（设计）答辩小组评分表附件8。二答辩工作程序和要求1根据学生呈送的毕业论文（设计）任务书、翻译文章、毕业论文（设计）、毕业设计手册（艺术类专业）、毕业论文（设计）电子版、设计图纸、计算机程序及评阅意见等，答辩委员会审定答辩资格。2举行答辩先由学生阐述毕业论文（设计），时间一般为1015分钟，然后学生用1015分钟回答答辩小组老师提出的问题。3答辩小组结合论文（设计）内容、文字写作（规划设计）水平、口头表达能力等进行现场评分，并填写答辩成绩。4在校外做毕业论文（设计）的，可由接收单位的技术人员和我院教师共同组成答辩小组（我院教师任答辩组长）进行答辩。5答辩过程中，答辩小组秘书应做好记录，以供评定成绩时参考。第十九条成绩评定26毕业论文（设计）总成绩，由指导教师、评阅人和答辩小组的评分组成，三部分的比例分别为30，30，40。从严要求，优秀的比例一般不得超过20。各系可依据上述规定制定具体的执行细则，填写大学毕业论文（设计）评阅书及成绩评分表见附件9，汇总后盖章存档并报教务处。第二十条院级优秀毕业论文（设计）1基本条件（1）观点正确，有独立见解、创新或发现，或有较好的经济和社会效益；（2）能正确、灵活地运用所学基础理论、专业知识和基本技能，分析和解决问题的能力较强；（3）论文写作结构完整，论据充分，数据详实，符合学术规范；表达准确，语言流畅，概括能力较强。2获奖论文（设计）优先列入院级优秀毕业论文（设计）。3院级优秀毕业论文（设计）由各系推荐，推荐比例不超过毕业学生人数的3，教务处最终备案。第八章检查与评估第二十一条教务处对毕业论文（设计）工作全过程进行检查。检查内容包括毕业论文（设计）工作进度、教师指导、论文（设计）水平与质量、论文（设计）抄袭检测、答辩、成绩评定情况等。对发现的问题，则由相关人员及时进行整改。27第二十二条在学生答辩前，各系按各专业人数5比例对毕业论文（设计）进行抽查，并按一定比例进行抄袭检测。第二十三条检测结果认定及处理办法（一）文字复制比在30以下（含30）的毕业论文（设计），视为通过检测，合格。（二）文字复制比在3070之间的毕业论文（设计），由指导教师根据检测结果指导学生进行修改，修改后的毕业论文（设计）须进行复检。复检后的文字复制比降至30（含30）以下者，视为通过检测；仍未通过者，取消该生当年毕业论文（设计）答辩资格，延期一学期答辩。（三）文字复制比在70以上（含70）毕业论文（设计），取消该生当年毕业论文（设计）答辩资格，该生毕业论文（设计）须重新撰写，延期一年答辩。（四）因抄袭被责令延期答辩的学生，在第二次申请补做毕业论文（设计）过程中，再次有抄袭行为者，取消答辩资格，将不再安排毕业论文（设计）补做、答辩。（五）学生或指导教师对检测结果提出异议的，学院将组织相关专业专家鉴定，并作出结论。第二十四条毕业论文（设计）工作结束后，教务处、各系在质量检查与评估基础上，总结毕业论文（设计）工作中的经验，分析存在的问题，提出改进意见和建议。28第九章在校外做毕业论文（设计）的规定第二十五条凡需要在用人单位或协作单位安排学生做毕业论文设计的系必须提前与教务处联系。第二十六条用人单位接受学生做毕业论文（设计），应提前将任务书和指导教师的姓名、职称报学生所在系批准后，方可派出学生。接受单位应严格按照我院毕业论文（设计）工作有关规定操作执行，保证质量。第十章总结及归档第二十七条各系答辩委员会要督促各答辩小组对毕业论文（设计）进行工作总结。通过对毕业论文（设计）的总结，分析学生的学习质量，总结组织、指导毕业论文（设计）工作的经验。工作总结由答辩小组完成后交教研室汇总，再报系答辩委员会汇总。在答辩工作结束两个月内将本系毕业论文（设计）工作总结报教务处。第二十八条毕业论文（设计）资料含电子版由教务处保存，存期4年；优秀毕业论文设计由各系保存，不合格论文及其资料不保存、不退回。毕业论文（设计）资料包括任务书、开题报告、指导情况记录、答辩记录、评阅书以及成绩评定表、毕业论文（设计）文本，一律左装订。第十一章补做毕业论文（设计）的规定第二十九条毕业论文（设计）成绩不及格者不发毕业证，按结业办理。在规定年限以内可向学院申请补做一次，及格者换发毕业证，补做仍不及格者，以后不再补做。补做毕业论文（设计）具体办法如下1补做毕业论文（设计）可以在学生所在工作单位结合工作、科研进29行，也可在征得工作单位和学生原所在系同意的情况下，在去工作单位前留校补做。2凡在工作单位补做毕业论文（设计）的学生应征得工作单位同意，根据毕业论文（设计）题目及主要内容，向原所在系提出申请，经原所在系同意后，补做的毕业论文（设计）成绩方予以承认。3补做毕业论文（设计）的指导教师资格及相关责任按本工作细则执行。4补做毕业论文（设计）的时间不得少于12周。5补