基于物联网的智能仓储温湿度检测系统的设计与实现54545.doc

******************* 实践教学 ******************* 兰州理工大学 计算机与通信学院 2014年春季学期 物联网综合应用实践课程设计 题 目： 基于物联网的智能仓储温湿度检测系统 专业班级： 姓 名： 学 号： 指导教师： 成 绩：  目录 摘要 3 前言 4 一 基本原理 5 1.1硬件方面 5 1.1.1芯片SHT10介绍 5 1.1.2 CC2530介绍 7 1.2软件方面 10 1.2.1 zigbee协议介绍 10 1.2.2 zigbee协议栈结构 11 二 系统分析 15 2.1程序流程图 15 2.2具体步骤 15 三 详细设计 16 3.1 总体软件结构 16 3.2硬件模块设计 19 3.3总体结构软件设计 19 四 总结 27 六 致谢 29 摘要 针对现有仓库温湿度检测存在的问题,结合无线传感器网络技术,提出一种基于ZigBe技术的仓库温湿度采集系统设计方法。防潮、霉、腐、爆是仓库日常工作的重要内容,是衡量仓库管理质量的重要指标。它直接影响到储备物资的使用寿命和工作可靠性为保证日常工作的顺利进行,首要问题是加强仓库内温度与湿度的监测工但传统的方法采用测试器材,通过人工进行检测,这种人工测试方法费时费力、效率低,且测试的温度及湿度误差大,随机性大。因此,仓库的测控无线、智能化和信息化管理已成为仓库储备技术的发展趋势。本设计是一种基于CC2530和数字温湿度传感器的系统。即该系统是采用ZigBee无线通信技术结合传感器，并通过运用ZigBee协议构架组建无线传感网络，来实现主从节点的数据采集和传输的，同时，需要在网络层通过AODV路由协议来进行节点间的连接以及数据的收发。总之，基于无线传感技术的无线网络传感器是一种将传感器、控制器、计算能力、通信能力完美的结合于一身的嵌入式设备。它们跟外界的物理环境交互，适时地采集信息，并且将采集到的信息通过无线传感网络传送给远程用户。无线网络传感器一般是由一个低功耗的微控制器(MCU)和若干个存储器，无线电/光通信装置、传感器等组件所集成的，通过传感器及通信装置和它们所处的外界物理环境进行交互。 一．基本原理 本实验将使用 CC2530 读取温湿度传感器 SHT10 的温度和湿度数据，并通过 CC2530 内部的 ADC 得到光照传感器的数据将采样到的CORTEX A8DB开发板上。在CORTEX A8DB开发板上通过软件将采集到的光、湿度、温度值通过曲线描述出来。其中对温湿度的读取是利用 CC2530 的 I/O（P1.0 和 P1.1）模拟一个类 IIC 的过程。其中该系统所使用的SHT10是一款高度集成的温湿度传感器芯片，提供全标定的数字输出。CORTEX A8DB 1.1硬件方面 1.1.1芯片SHT10介绍 SHT10 是一款高度集成的温湿度传感器芯片， 提供全标定的数字输出。它采用专利的CMOSens 技术，确保产品具有极高的可靠性与卓越的长期稳定性。传感器包括一个电容性聚合体测湿敏感元件、一个用能隙材料制成的测温元件，并在同一芯片上，与 14 位的 A/D 转换器以及串行接口电路实现无缝连接。SHT10 引脚特性如下： 1. VDD，GND SHT10 的供电电压为 2.4~5.5V。传感器上电后，要等待 11ms 以越过“休眠”状态。在此期间无需发送任何指令。电源引脚（VDD，GND）之间可增加一个 100nF 的电容，用以去耦滤波。 2. SCK 用于微处理器与 SHT10 之间的通讯同步。由于接口包含了完全静态逻辑，因而不存在最小 SCK 频率。3. DATA 三态门用于数据的读取。DATA 在 SCK 时钟下降沿之后改变状态，并仅在 SCK 时钟上升沿有效。数据传输期间，在 SCK 时钟高电平时，DATA 必须保持稳定。为避免信号冲突，微处理器应驱动 DATA 在低电平。需要一个外部的上拉电阻（例如：10kΩ）将信号提拉至高电平。上拉电阻通常已包含在微处理器的 I/O 电路中。向 SHT10 发送命令：用一组“ 启动传输”时序，来表示数据传输的初始化。它包括：当 SCK 时钟高电平时DATA 翻转为低电平，紧接着 SCK 变为低电平，随后是在 SCK 时钟高电平时 DATA 翻转为高电平。后续命令包含三个地址位（目前只支持“000”，和五个命令位。SHT10 会以下述方）式表示已正确地接收到指令：在第 8 个 SCK