具有无线通信功能的环境温度监测系统

摘要：设计了一种基于ZigBee和GPRS的环境温度远程无线监测系统。该系统通过温度传感器采集数据后，在CC2430单片机内部作以处理，并控制GPRS模块进行无线数据传输，阐述了用VB6．0实现数据分析处理的软件设计。通过对采集的数据进行曲线分析，数据采集精度控制在了5％以内，稳定性好。
关键词：环境温度；GPRS；ZigBee；无线监测系统

温度在工农业生产、科研以及办公设备自动化领域中，是一种十分重要的数据。温度的测量和控制在储粮仓库、智能楼宇空调控制及其他的工农业生产和科学研究中应用广泛。文中介绍了一种环境温度监测系统可以实时多点监测库房或其他对温度要求十分严格的场所，并通过无线协调器控制GPRS进行联网实时显示，进行温度监测。报警还可通过GPRS以短信的方式发送到管理员的手机上，以便及时处理。

1 系统总体构成
系统以CC2430单片机为核心，作为下位机实现数据采集、数据处理、数据存储、数据传输功能。无线传感器监测网络由多个无线传感器节点、无线网关和带有GPRS嵌入式系统组成，实时测量温度参数，所有节点采集的现场数据通过ZigBee无线通信技术最终路由到网关节点，由网关节点将全部数据传输给GPRS模块，最终通过GPRS和Internet网络，将数据转发至远程数据监控中心。在VB6．0编程环境下实现了上位机对下位机的控制和数据的存储、处理、分析。上位机和下位机之间采用无线通信方式进行传输。该系统采用ZigBee的网状网络结构进行数据采集，ZigRee网状网络结构如图1所示。系统整体结构组成如图2所示。

2 硬件电路设计
2．1 传感器节点硬件设计
根据无线传感器网络的应用需求以及功能要求，无线网络传感器节点主要包括传感器单元、处理器单元、射频单元等。传感器DS18B20负责采集温度参数。数据提供给CC2430进行处理、分析并将数据发送给ZigBee协调器节点。
2．2 ZigBee协调器节点设计
ZigBee协调器节点与GPRS模块SIM300进行有线的串口通信，节点单片机CC2430将从传感器节点处获得的温度数据经行地址分类和处理，通过RS-232通信接口进行传输，单片机可以发送AT指令对SIM300进行控制，设置发送模式，发送短消息进行数据传输。可以快速、安全、可靠地实现系统方案中的数据和短消息服务。