系统整体结构，如图 3。1所示：

图 3。1 系统结构示意图

从图中可以看出，CC2530处理传感器采集的数据，并且发送给协调器，协调器也可以通过ZigBee技术控制终端节点。PC上位机和CC2530通过串口通信协议有线相连，CC2530集中各无线终端采集数据，先在协调器处理后一部分交给液晶显示屏直观显示，另一部分通过串口依次上传到上位机。PC机作为主控系统，将采集到的CC2530上传数据，进行分类管理并显示。底层各个传感器将数据连续不断的发送到CC2530，CC2530接收数据并且对各个传感器进行控制。协调器自身也能采集一部分数据发送给上位机。这就是整个系统简单的工作流程。

整个系统设计采用分模块开发，具体设计模块如图 3。2所示：

图 3。2 分功能模块设计图[4]

上图是功能设计图，有些部分在后面设计中有合并和修改，比如门窗监控设备就和监控系统集成到了一起；该删去的设备也被删去。

图 3。3为整体逻辑网络设计，也是最后产品设计图。

图 3。3 逻辑网络设计图

3。2。1拟采取的方法和技术

（1）通过比较分析法，了解有关ZigBee模块特性，分析市面上无线监控系统原理，进行数据的采集，对红外监测的方式进行研究；

（2）采用单线制通信的温湿度传感器节点；论文网

（3）采用基于中断模式的人体红外感知节点；

（4）使用基于Z-Stack的无线结点通信应用；

（5）采用。Net开发平台中Windows Form的窗体应用程序的用户界面。

3。2。2软件部分设计要求

软件采用IAR开发环境进行硬件系统开发；

利用CC2530芯片、TI-ZStack协议栈、多种传感器进行设计；

PC操作系统采用Windows XP；

上位机应用开发环境采用VS2010和2012以适应学校和自己电脑不同的环境。

3。2。3硬件部分设计要求

设计详细完整的altium designer DXP电路图；按照功能划分传感器节点；设计出完善的拓扑；对CC2530进行选型。

对硬件要求：

（1）CC2530选型合理，选择功耗小，性能稳定的CC2530芯片，并对RF性能进行测试，选择合适的芯片。

（2）整体系统成本低，要控制ZigBee模块成本，尤其是终端节点大量部署的情况下，在满足所有需求的情况下，多余功能尽量精简。

（3）LED液晶显示，只是辅助显示，要求LCD12864即可。

（4）IO口规划合理，在设计硬件时要明确各个模块与CC2530核心板的数据IO口，做到合理使用，不重复使用IO口。

（5）功耗低，要求终端节点满足3。7V锂电池持续工作一年左右，因此要选择合适的传感器。

（6）PL2303实现串口转换USB，无论是在单片机还是ARM嵌入式系统的设计中，由于要与上位机传输数据，现在大量电脑特别是笔记本电脑已经没有了传统串行接口，同时USB使用还能提高数据交互传输速率。但是要注意考虑驱动程序的安装和部署。

硬件设计方案制定的核心在于ZigBee无线传感网络节点的设计。传感器模块负责实时检测门窗的开闭、室内人员移动，对室内温度等进行监控等的基本功能，通过ZigBee发送给协调器，串口发送PC上位机进行数据处理与实时显示。从而达到分布式实时采集的要求。

4分布式监控系统的硬件设计与实现

分布式监控系统硬件部分主要由协调器和终端传感器节点组成。第三章说明了分布式监控系统总体的设计，本系统采用基于CC2530无线通信ZigBee的开发板，也是主控板，并由多个CC2530终端模块组成，进行分布式数据采集。以下就是所有涉及到的硬件和电路的详细介绍。