基于MSP430F449的实用粮仓温湿度检测系统(2)
来源:21ic网 作者:王明明,王志霖,袁 昊,潘 辉 时间:2012-03-08
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系统采用ZigBee协议实现设备之间的无线通信,数据采集节点负责采集现场温湿度数据,通过无线模块将数据发送给路由节点;路由器节点对信息进行综合后把数据传送给协调器;协调器通过RS 232串口与PC机相连,用来收集整个网络中的数据,并能向数据采集节点发送命令和参数设置信息,实现与终端设备的通信。
3 硬件设计
3.1 数据采集节点设计
每个数据采集节点由数字化温湿度传感器(SHT11)、数据处理单元(MSP430)、无线传输模块(CC2500)及时钟日历模块(PCF8563)组成,如图3所示。
温湿度传感器SHT11完成区域内的温湿度信息采集和数据转换;数据处理单元负责控制整个传感器节点的操作和数据存储;无线模块负责与其他传感器节点进行通信,时钟日历模块为整个系统提供时间基准,同时为采集数据添加时问标志;能量供应模块部分使用普通电池,为系统各个部分提供能量。
数字传感器采用瑞士Sensirion公司推出的新型温湿度传感器SHT11。该芯片包括湿度和温度敏感元件、信号放大调理、A/D转换和I2C总线接口。采集温湿度数据时,芯片中的2个敏感元件分别将湿度和温度转换成电信号,该电信号由微弱信号放大器进行放大后,经过14位的A /D转换器变成数字信号,然后通过I2C总线接口输出数字信号。温湿度传感器SHT11与单片机的电路连接图如图4所示。
无线模块中CC2500芯片是Chipcon公司推出的单片无线收发一体化芯片,是业界体积最小,功耗最少,外围元件最少的低成本射频系统级芯片之一,其主要特性有体积小,外围电路简单;低功耗,灵敏度高,速率可调;支持包数据处理;接收数据时,有信息同步字自动检测、地址检测、信息长度分析和CRC校验等功能;具有WOR功能,保证芯片在深度睡眠时周期性地苏醒,探听周围是否有信号。
时钟日历模块的PCF8563是PHILIPS公司生产的低功耗CMOS实时时钟/日历芯片,通过I2C总线接口与单片机连接,连接图如图5所示,可向单片机发送当前时间信息,并提供时钟基准信号。