图2  Embedded Workbench for 8051 集成开发环境工作界面

3系统设计

3。1 设计原则

为了实时监控各种参数，必须做到准确、及时、可靠。因此，针对基于ZigBee的无线温度采集系统，需要满足以下要求：

1。测量方面，选择无线传输。

2。实时性方面，传感器节点能够按时向管理中心发送有关温度参数的数据。

3。可靠性方面，当个别节点发生故障时，不能影响到整个测控系统的性能。

4。功耗方面，能满足低功耗的要求，要有独立持续工作数月甚至数年的能力。

5。成本要尽量低。

6。要有很好的扩展性。

7。实现测量多个定点温度的功能。

3。2 系统总体方案

采用ZigBee星型网络拓扑结构，建立了一个主节点，多个个从节点的无线网络，实现数据的无线传输，各个从节点连接温度传感器定时采集环境温度，并通过无线传感网络将数据依次向主节点发送，主节点收到数据后通过串口传送给上位PC机，上位机将采集的数据存入数据库，对数据进行分析处理，并在监控界面显示温度实时变化曲线。本设计的主体框架图如图3所示

图3 整体框架图

3。3 工作原理

系统主要由三个部分组成：终端器节点，协调器节点和PC机，终端节点由CC2530模块、温度传感器模块和电源模块组成。协调器节点由一个CC2530模块、串口通信模块和电源模块构成，主要作用就是收集终端节点采集的数据，并将数据通过USB传送给PC机，上位机将采集的数据存入数据库，对数据进行分析处理，并在监控界面显示数据。文献综述

4硬件设计

硬件平台选型主要是可分为射频收发器（RF）和处理器（MCU）的选择，以及相应外围电路配套器件的选择。在这个环节上需要考虑以下几个方面因素：

1。是否易于实现。

2。性能是否满足要求。 

3。有没有合适的开发工具支持。

除此之外，还必须针对ZigBee网络的特点，对诸如功耗、成本和芯片封装等方面进行综合评估。

4。1协调器节点电路设计

协调器节点的硬件电路设计可以分为两个部分：

（1）无线模块的电路设计，这一部分主要的工作是射频天线的设计；

    （2）无线模块外围电路的设计，这一部分比较复杂，主要可以分为以下几个部分，电源电路设计、复位电路设计、RS232 串口电路设计等。

4。1。1 无线模块电路设计

无线模块CC2530 是电路的核心，为了保证电路性能，这里严格按照TI公司的设计，

CC2530的电路图如下图4所示。它的芯片及其外围电路构成无线传输模块电路，因为CC2530将8051内核与无线收发模块集成到一个芯片当中,所以电路的设计过程被简化了，不用对单片机与无线收发芯片之间接口电路进行设计,缩短了研发的周期。来~自,优^尔-论;文*网www.youerw.com +QQ752018766-

图4 CC2530电路图

4。1。2 外围电路设计

（1） 电源电路 

协调器节点需要持续工作，不能中断，所以这里选择用低噪声和高电源电压抑制比（Power Supply Rejection Ratio，PSPP）的线性电压转换器TPS73033 将电压转换成CC2530 需要的 3。3V，由于TPS73033 的输入电压范围是 2。7V-5。5V，所以还必须先用电源适配器将电源电压转换成 5V，然后再输入TPS73033，电路图如图5所示。在这里利用在输入和地之间加一个 0。1uF的旁路电容来抑制噪声和电压纹波、改善稳态响应同样，在NR端和地之间接一个 0。01uF的旁路电容在抑制噪声，在输出端和地之间加一个 2。2uF的旁路电容来增强输出电压的稳定性。