基于zigbee的无线温度采集系统

1、题 目: 专 业: 姓 名: 学 号: 指导教师： 职 称: 毕业时间： 讲师 二O三年六月 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） 基于ZigBee的无线温度采集 系统设计 电子信息工程 延安大学西安创新学院本科毕业论文（设计） 基于 Zigbee 的无线温度采集系统设计 摘要：本设计为基于STC89C5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

2、而完成温度的无线采集。 关键词： ZigBee；STC89C5；2 无线温度采集； 3 Wireless temperature acquisition system based on ZigBee Abstract ： The design for the STC89C52 using ZigBee wireless communication technology to complete the wireless temperature acquisition system based on. The data collected by temperature sensor, and us

3、es the wireless transmission module ZigBee through the single-chip microcomputer for data processing, the temperature information is sent out. After the ZigBee receiving module receives the data, and data processing by the MCU, the temperature information is displayed through the display screen, so

4、as to complete the wireless acquisition temperature. KEY WORDS : ZigBee； STC89C52；wireless temperature acquisition 目录 1 概述 1 1.1 选题背景 . 1 1.2 选题研究的目的和意义 . 1 2 方案选择 1 2.1 传感器的选择 2 2.2 主控部分的选择 2 2.3 系统整体介绍 3 3 系统的硬件设计 3 3.1传感器DS18B20温度传感器 3 3.2 ZigBee 协议 4 3.2.1 ZigBee概述 4 3.2.2 ZigBee网络基础 6 3.2.3 工作模

5、式 7 3.2.4 ZigBee无线组网及数据通信 7 3.3CC2530芯片 8 3.3.1 CC2530 概述 8 3.3.2 CC2530 芯片的主要特点 8 3.4 STC89C52单片机的介绍 9 3.5 12864 液晶显示 12 4 主程序的设计 12 4.1. 系统测试 13 4.1.1 系统测试步骤 13 4.1.2 系统的硬件测试、协议栈的测试、液晶的测试 13 4.1.3 系统测试结果分析 14 5 总结 14 参考文献 15 致 谢 16 延安大学西安创新学院本科毕业论文（设计） 1 概述 1.1 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

6、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。 1.2 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

7、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

8、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。 2.1 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

9、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勾成的温度测量装置，它直接输出温度的数字信 号，

10、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。 2.2 主控部分的选择 方案一：采用STC89C5洋片机实现。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空制工作，进行温度数据采集，组成温度测量的巡回检

11、测系统， 实现远程控制。另外STC89C52S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乍控制器，德州仪器（TI）的超低功率16位RISC混合 信号处理器MSP43C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STC89C5能够在性能和资源都可以到达一个最佳的状态，可 以避免用M

12、SP43啲不必要的资源浪费。 综上，我们传感器采用方案三，控制器采用方案一。 2.3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： 图2-1温度采集系统框图 3系统的硬件设计 3.1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，

13、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DS18B2C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，圭寸装形式多样，适用于各种 狭小空间设备数字测温和控制领域。 DS18B2啲主要特性： 1、适应电压范围更宽，电压范围：3.05.5V，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，DS18B2C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勺双向通讯； 3、DS18

14、B2C支持多点组网功能，多个 DS18B2C可以并联在唯一的三线上，实现组网 多点测温； 4、 DS18B20S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55E+125C，在-10+85C时精度为土 0.5 C； 6、 可编程 的分辨率为912位，对应的可分辨温度分别为 0.5 C、0.25 C、0.125 C 和0.0625 C,可实现高精度测温； 7、在9位分辨率时最多在93.75ms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； &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

15、送 CR（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。 DS18B2C引脚封装如下图 GND IJO UDD PR.HJ5封装 Vcc NC NC NC 图3-1DS18B20引脚图 3.2 ZigBee 协议 3.2.1 ZigBee 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 IEEE 802.15.4 标准的，由 IEEE 802.15.4 和 ZigBee 联盟 共同制定。IEEE 802.15.4工作组制定ZigBe

16、e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协议的网络层 5 （NWJK应用层（APL和安全服务规范。协议栈结构如图 3-2 应用层（含应用 接口层） 用户 安全层 ZigBee联盟 网络层 MACS IEEE 802.15.4 物理层 图3-2 ZigBee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IEEE 802.15.4标准定义，MACs之上的NWKI,APL层及SSP层，由ZigBe

17、e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 ZDC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 868MHz-868.6MHz 902MHZ-928MH和 2400MHz-24835MH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个不同的信道川。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PHYS管理服务，PHYS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

18、）, 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。 MACS使用CSMA-CA冲突避免机制对无线信道访问进行控制，负责物理相邻设 延安大学西安创新学院本科毕业论文(设计) 备问的可靠链接，支持关联 (Association) 和退出关联 (Disassociation) 以及 MAC 层安全。MACg提供两种服务：MACg数据服务和MACg管理服务，MACg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

19、连 接。 NWI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。 NWI层主要是为了确保正确地操作IEEE 802.15.4 . 2003MA(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。Z

20、igBee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

21、务提供者 SSP(Security Service Provider) 向NWI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 SAP(Service Access Point) 和管理 SAP(Service Access Point) 。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。 3.2.2 ZigBee 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， # 延安大学西安创新学院

22、本科毕业论文(设计) 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( End Device )。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。 3.2.3 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 (Non-beacon) 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

23、责以一定的间隔时间 (一般在 15ms-4mins 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。 3.2.4 ZigBee

24、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 Z-Stack, 在 IEEE 802.15.4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

25、信标、建立网络、管理网络节点、存 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。 3.3CC2530芯片 3.3.1 CC2530 概述 CC2530是一颗真正的系统芯片（SoC）CMO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2.4GHz

26、ISM波段应用，及对低成本，低功耗的要求。它 结合一个高性能2.4GHz DSSS直接序列扩频）射频收发器核心和一颗工业级小巧高 sox NDND桃池口14一13二一11 ggg gppppp II-39 US 35 Tl -HL nJ. oc 313 z 3 斗 5- 7 Rv 二二二二二二 Ji% s 5 2 FNF_p R R *! 13门 图3-3 CC2530引脚排列图 CC253C包括了 1个高性能的2.4 GHz DSSS （直接序列扩频）射频收发器核心 和1个8051控制器，它具有32/64/128 kB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

27、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0.2卩A,在32 k晶体时钟下运行，电流消耗小于1卩A。 3.3.2 CC2530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128 KB可编程 闪存和8 KB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( Watchdog timer )、 32 kHz

28、晶振的休眠模式定时器、 上电复位电路 (Power OnReset) 、掉电检测电路 (Brown out detection) ，以及 21 个 可编程 I/O 引脚。 CC2530芯片采用0.18卩m CMOST艺生产；在接收和发射模式下，电流损耗 分别低于27mA或 25 mA 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。 3.4 STC89C52单片机的介绍 STC89C5是STC公司生产的一种低功耗、高性能CMOS位微控制器，具有8K在 系统可编程Flash存储器。STC89C52使用经典的MCS-51内核，但做了很多的改进 使得芯

29、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STC89C5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4KBEEPRO,MMAX81(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

30、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，弓I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。 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

31、 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， P1.0 和 P1.2 分别作定时器 /计数器 2的外部计数输入（ P1.0/t2 ）和时 器/ 计数器 2 的触发输入（ P1.1/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 : P1.0 t2 （定时器/计数器 t2 的外部计数输入），时钟输出。 P1.1 t2ex （定时器/计数器 t2 的捕捉/重载触发信号和方

32、向控制） 。 P1.5 MISO （在线系统编程用）。 P1.6 MISO （在线系统编程用）。 P1.7 SCK （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 movx dptr） 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

33、movx ri）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!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： P3.0 RXD（串行输入口）。 P3

34、.1 TXD（串行输出口）。 P3.2 INT0（ 外中断 0）。 P3.3INT1（外中断 1）。 P3.4 T0（ 定时/计数器 0） 9 延安大学西安创新学院本科毕业论文（设计） P3.5 T1（ 定时/计数器 1）。 P3.6 WR（外部数据存储器写选通）。 P3.7 RD（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/PRO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

35、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dO位置位，可 禁止ALE操作。该位置位后，只有一条 MOVX口 MOV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 STC89C5抽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，

36、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 OOOOH-FFFFH，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 汀二 P1.0C CT2EX) P1JC P12C P1.3E P1.4C iMCSI?F1.?E (miso Pte c (SCK)P1.7C 貨ST匚 P1DC (TO P3/

37、E (丙币P3.2匚 iFTH： PS3C TD；F3 4C *Tf；P3,5C 迺*3,3匚 P3.7 C XTAL2C XTAL1 匚 GbD匚 VCC FC.C ADCr PC 1 心， PC2tAD2 PC 3AD3k PC 4 i.AD4i PC f iAD5t PCC ADCp FC 7 lADr EAVPP 亂毛况 PSEh P2 ? Alf FZeiAl-J： P25 (A13) P24 (A12) PZ2 (A10) P2.1 (A9) P2 C .A3- 图3-4STC89C52引脚图 3.5 12864液晶显示 12864是128*64点阵液晶模块的点阵数简称，它是带有中

38、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128X 64,内 置8192个16*16点汉字，和128个16*8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8X4行 16X 16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

39、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。 2、芯片工作前进行相应的初始化操作，并绘制总体流程图。 否 否 图4-1软件设计流程图 4.1. 系统测试 4.1.1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。 4.1.2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

40、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 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。 4.1.3 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CC253C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 VC+6