基于ZigBee的PM2.5灰尘检测系统设计(2)
目前PM2.5监测设备都是体积大，造价高。联网协作的技术水平还不够。并且文护起来很麻烦，需要大量的财力人力，无法广泛使用。国内外对PM2.5检测这一课题的研究侧重相关仪器的制造，对监测系统的网络化研究较少[3]。
1.3 ZigBee技术
ZigBee 是 IEEE 802.15.4 协议的替代名称。蜜蜂(bee)采蜜的时候常常会通知同伴，哪个发现了好的采蜜处，它就会“嗡嗡”(zig)的抖动翅膀，通过这种方式发送信号给同伴，所以有了ZigBee 单词的由来。
物理层、媒体访问控制层、传输层、网络层、应用层从下到上组ZigBee协议栈。它的 PHY层和MAC层遵循IEEE 802.15.4标准的规定。在实际开发过程中，协议栈提供给我们用户使用的接口函数在应用支持子层APS和 ZigBee 设备对象层ZDO中定义。掌握这两层的应用函数，就能够方便的利用这些函数实现想要的功能了，不用纠结于内部的系统实现细节。
ZigBee网络中协调器负责组织整个网络结构。有些时候开发项目需要更高的传输安全要求，协调器能够在安全层实现加密绑定功能；路由器负责终端节点的数据转发，与终端节点紧密联系；终端节点不负责组建网络，它通常用来连接外部传感器，协议栈接收指令收发数据。可以是一个电池供电设备。
ZigBee有三种组网模式：星状、树状和网状拓扑结构，不同的拓扑结构根据具体工程需要来选取。此外，ZigBee协议栈具有信标和信标两种工作模式。信标模式也是节能模式，整个网络空闲状态下各个设备处于休眠状态；在非信标模式状态下，协调器和路由器设备时刻要醒着，不能休眠，随时随地随机理整个网络。而节点设备比较轻松，如果没有数据请求，就可以休眠，节省部分电量[5]。
2 系统设计方案
2.1 PM2.5灰尘检测方案比较
对空气中PM2.5灰尘检测，本设计为了使检测装置达到体积小，重量轻的特点，利用了一种轻便的PM2.5灰尘检测传感器作为检测元件。传感器内部集成一个微控制器（MCU），只要传感器上电，就通过串口引脚向外输出PM2.5灰尘浓度的二进制数据。由此，可以有以下几种方案来实现PM2.5值检测。