基于zigbee的农业灌溉流量监测计价系统设计毕业论文(编辑修改稿)

基于zigbee的农业灌溉流量监测计价系统设计毕业论文(编辑修改稿)内容摘要：

基于 ZigBee 芯片的无线传感器网络 在 Zigbee 基础上形成的这种无线形式传感器网络，它按照 AdHoc 形式来传递信息的，这样可以互助地接收和分析整合所监测到的数据信息，观测器和传感器之间的通信是无线的方法，建立了观测器和传感器之间的通信路径，网络 基础的作用 是共同收集，分析，处理信息。 多个传感器组成传感器网络，共同协作进行信息的加工是这一网络的主要特点，这个组成网络的传感器节点可以自动组网，且在网络发生故障或者是变化时可以进行网络的自我修复。 节点间 以 AdHoc方式进行通信。 这种网络 能 与以太网， GSM 网络，还有 CDMA 网络等连接，利用这些网络完成远距离无线通信。 这种网络可以在需要通信的时候唤醒网络节点来完成数据通信，这种特点能够最大限度的降低能源的浪费 [3]。 ZigBee 用于通讯仪器的 联网 构造 主流 有三种，即，网状 型 网 络， 星型网 络，另外 还有混合 型 网 络。 此中，星形网络是一种经常使用而且使用在于较长时间运转使用操纵的网络； Mesh 网络是一种可靠性比较高的检测网络，它通过无线网络连接可以提供比较多个数据通信渠道方式，也就是说它是一个级别比较高的冗杂多余性的 网络体系，如果仪器数据信息传递出现问题，那么有另一个方法能够 提供数据传递，这一点类似 Star／ Mesh 的混合型 网络构 造，具有上面介绍的两种 网络体系 构造的优势。 如图 即为网络拓扑构造。 图 网络拓扑结构 网状网络通常由几个部分 相互 连接在一起形成的，他们是对等 的 通信 形式 ，每个节点是能够与无线通信范围内的其他节点通信。 作为 一种 稳定性比较高 的网络 结构 ， Mesh 网 络 能够进行自我的修补 ， 其中一节点的损坏不会影响整个网络的正常通信。 通过大量的 FFD 节点，网状网络可以无限延伸 ，网状网和星形网可以通过扩展的混合网络的形成。 在 混合网 通信过程中 ， 终端节点通过传感器采集信息，采集的信息传输到自身所属子网的中继节点 ， 进而传输到中心节点不。 混合网适用覆盖范围比较大的网络。 该设计采用的 是 混合型。 如图。 图 混合 型网络结构 第二章 系统总体架 构 系统硬件 结构 设计 通信处理芯片 CC2430 ZigBee 无线通信处理单元使用的是 CC2430 单片机 ，这个单片机是 Chipcon公司（现属于 TI 公司）制造的，是由一只精良小巧且效率高 的 8051 处理器 和 一性价比大的 DSSS 的 RF 收发器 构成 ，利用它开发的无线通讯设备 能够完成 多 个 点对多 个 点的 迅速成网。 CC2430 选择使用 的 拼装 度量 是 7 7mm 48pin， 使的要求标准是 m的 CMOS，且 内部含有 闪存 结构。 如此以来在 一个硅晶片上 ，将体系的 储 存 仪器 ，射频 ，模拟 的 电路，及基带处理 仪 器 这些元件 一起装。 如图 图 CC2430 芯片的里面布局框图 对于 协议栈 来说 ，还有网络 应用软件 运转对处理器处理本领的一些规定，CC2430 囊括有一个极小的控制仪器，是加强类型的工业化要求的 8051， 32MHz是其运转时钟。 因为更加快速执行速度和除去多余总体方法，它能够使运用要求8051 命令信号集 的 CC2430 加强类型 8051 处理仪器，而拥有要求的 8 倍的 8051处理仪器的本领。 CC2430 包括一只 8051 CPU。 不动态的 8kB RAM 存储器，这里面的 4kB 是耗能极小的 SRAM 存储器。 128kB， 64kB， 32kB存储空间的 Flash 内部闪存都是能够进行写入程序的无易失性的存储 单元。 CC2430 整合用在 体系的定时 和时钟功用是有 4 个振荡器：一只 16MHz RC 振荡器，一只 32MHz 晶体振荡器，一只备选的晶振，其频率为 CC2430 同时整合了用户可以自定义应用的外接设备。 一只 AES 协处理仪器被整合成于 CC2430 内部，用于维护 MAC 安全 和可靠运转，可得到最少的对微控制器的占有。 共有 18 个 中断源 是由 中断控制器来提供中断服务，这些中断源中的每一个中断源都被赋予了 4 个 中断优先级 其中的一个。 其中 21 个普通 I/O 接口的按需分配和稳定控制由 I/O 控制器来控制。 CC2430 共有用于 定时的器件 四只： 一只 MAC 定时仪 ，是 16位的，用来对 MAC层供给定时帮助及对 CSMACA供给定时帮助。 一只普通 16 位和两只 8 位 定时器 ，可支持通常的定时 /计数功能。 为了网络和应用操作的带宽的更好处理， CC2430 集合成了大量的对定时要求比较苛刻的一连串 MAC 协定，用于减小微型控制器的责任。 CC2430 接收仪器的布局是低 中频 率 的 布局，收到无线信号经处理后变为2MHz 中频率的信号。 经过放大、滤波和 A/D 转换器 转换后的 中频的信号 转 变为数字的信号。 设置过滤仪模拟合成路线可以发挥作用，在 ISM 频段的区域不同的系统具有相对高的相容性 [4]。 在样式处于发射样式情况时，按照 IEEE 的标准来实现位与调制的映射目的。 按照数字的方法来实现调制。 通过基带信号的 D / A转换器调制，然后通过单边带调制器的低通滤波器和直接转换为射频信号。 最后，高频信号放大，通过功率放大器实现设计水平。 输入和输出接口是独立的，他们有两种常见的引脚。 在芯片电路结构的天线是由一个平衡 /非平衡和少量的电容和电感，平衡的天线，如折叠偶极子天线也 能实现其功能。 频率合成器 是整合在板子上的 ，能够除去外部振荡器和滤波器。 集成在晶片内的电容压控振荡器运行在本地的振荡频率范围内，而且还配有 二分频的电路 结构 ， 目的是使 振荡信号维持 上， 下变频整体混频器运行。 在 CC2420 芯片的基础上设计的 CC2430 芯片，集合成了 ZigBee 射频端、内部存储器和微小控制处理器是在一个处理芯片内。 它使用 1。