ZigBee无线温湿度数据采集传输系统设计(11)
还包括对绑定请求的初始化或响应，在网络设备之间简历安全联系。实现这些功能，ZDO使用APS层的APSDE-SAP和网络层的NLME-SAP。ZDO是特殊的应用对象，它在断点（entire）0上实现。远程设备通过ZDO请求描述符信息，接收到这些请求是，ZDO会调用配置对象获取相应描述符值。
2.4 本章小结
本章主要介绍了ZigBee技术的由来，什么是ZigBee技术，ZigBee网络拓扑结构，本设计选用是何种网络，还介绍了ZigBee协议栈的结构和网络各层的功能，本章是整个设计的重要的理论基础。
3 系统总体方案设计
3.1 无线网络系统的总体结构
因为监测点的数量较多，因此需要布置很多节点。本设计采用星型网络结构，分为上位机，中间控制机，下位机，即由多个终端节点和一个网络协调器构成。终端节点主要的任务是通过温度传感器和湿度传感器测量温度和湿度数据,对采集到的数据信息进行处理,再通过无线收发芯片发送给网络协调器，协调器主要的功能是组建网络和加入节点,并将传感器节点发送的数据通过串口发送给 PC 机,从而进行实时监控。系统的总体设计如图 3.1 所示。
图 3. 1 系统的总体结构设计
3.2 无线传感器节点结构
无线传感器节点就是网络终端节点，主要是由CC2530芯片构成的主模块，电源模块、温度传感器、湿度传感器及其接口电路、天线、调试接口等组成。传感器节点的组成构成如图3.2所示。
图 3. 2 传感器节点结构框图
无线传感器节点是整个系统的最前端，用于采集所有监测点的温度和湿度数据。为了便于无线传感器节点的移动，该部分主要采用电池供电的方式，可以用干电池供电，也可以用可充电的锂电池。
3.3 网络协调器结构
网络协调器节点主要由CC2530芯片构成的主模块、调试接口、电源模块、LCD显示器、天线和RS-232串行总线接口等部分组成。网络协调器是作为上位机和其他所有节点信息交换的主要枢纽，一方面通过无线方式接收从各个节点传送过来的温湿度数据，另一方面通过RS232串口与上位机相连交换数据。在整个系统工作过程中，网络协调器作为整个系统的数据交换的枢纽，一定要保证其能够长期的稳定的有效的运行。网络协调器节点的设计结构如图3.2所示。
图 3. 3 网络协调器结构框图
3.4 本章小结
本章主要根据系统所要实现的功能，讲述了整个系统的总结结构，分别讲述了无线传感器的节点结构和网络协调器的结构，并画出了相应的组成结构框图。
4 系统硬件模块设计
4.1 ZigBee芯片的选择
ZigBee 无线传感器网络的核心是 ZigBee RF收发器以及MCU微控制器芯片，当前常用的设计方案有两类[15]：第一类是采用独立 RF 收发器芯片和 MCU 芯片通过 PCB板组合的方案，第二类是采用 RF 收发器与 MCU 集成在一个 IC 芯片上的片上系统（SoC）方案。两种方案都有多种产品可供选择，每个产品都有不同的性能和特点。例如比较典型的产品有：
1. RF 收发器与 MCU 微控制器芯片组合产品
TI 公司推出的低功耗 16 位微控制器 MSP430 与 RF 芯片 CC2420 组合方案。MSP430在低功耗方面表现出色，并且在恶劣条件下工作性能稳定。以CC2420为无线收发模块，MSP430与CC2420通过SPI方式通信，MSP430采用主模式，CC2420采用从模式。该组合具有功耗低，电池供电工作时间长，控制器运算处理能力强等优点。
Atmel 公司推出的 ATmege128 微控制器与 AT86RF230 组合方案。
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