一 、溫濕度度采囊系統的總體設計
協調器上電后，能夠建立ZigBee無線網絡，接著終端節點能查找并自動加入該ZigBee數傳網絡中，這時就建立起了協調器和終端節點的通信。
終端節點能夠定時進行ZigBee數據采集溫濕度數據，并將其通過ZigBee無線模塊發送給協調器，協調器收到溫濕度數據后，通過RS232通信串口傳輸上到PC機。系統設計原理圖如圖1-1：
圖1-1 系統設計原理圖
1．無線傳感網絡節點設計
針對ZigBee無線模塊傳感器網絡的功能和組成，將傳感器節點大致分成如下幾個部分：ZigBee數據采集單元、處理單元、通訊單元、電源單元。無線傳感器網絡節點的模塊如圖l-2：
圖1-2 無線傳感器網絡節點的模塊
2．系統設計的主要任務
2．1硬件平臺的搭建：基于符合ZigBee標準的CC2530和溫濕度傳感器DHTll相結合，實現系統對溫濕度的ZigBee數據采集、存儲和收集功能，并通過RS232與PC機相聯，把收集到的溫濕度數據傳輸到PC機中進行分析處理。
2．2軟件平臺的搭建：在IAR開發環境下進行傳感器節點程序的編寫和編譯，實現無線傳感器網絡對溫濕度數據的采集，還能實現傳感器節點之間的數據傳輸功能。
二、溫濕度采集系統的硬件設計
1．系統采集單元設計
鑒于本實驗測量環境的特殊要求，需要對溫濕度高精確度的測量和長期的保持工作。而溫濕度傳感器DHTll具有超小的體積、極低的功耗、超長的信號傳輸距離和卓越的長期穩定性的特點。而且DHTll是單線制串行接口，使系統集成變得簡易快捷。
下表對DHTll的引腳說明作介紹：
表2-1 SHT11引腳說明
2．系統處理單元
結合本系統設計的要求和先進性，符合ZigBee標準的CC2530必然成為系統設計的核心。無線單片機CC2530是用于2.4GHz IEEE 802．15．4、ZigBee和RF4CE應用的—個真正的片上系統(SOC)解決方案。CC2530有很多個功能單元，每個功能單元模塊都有自己的特性以及功能，CC2530的模塊圖如圖2-1，但是總的來說，分為三大類：
2．1CPU和閃存：CC2530的核心是高性能和低功耗的8051微控制處理器內核，32、64、128的系統內可編程閃存。還包括一個調試接口和看門狗，片上穩壓器的存在使得CC2530的工作電壓穩定。
2．2外設、時鐘和電源管理：CC2530用一個1.8V的低差穩壓器來對數字設備和內核進行供電，具有較強的DMA功能。2個支持多種串行通信協議的強大USART保證了CC2530能夠快速的進行數據傳輸。高級加密標準(AES)協處理器使得CC2530具有非常強的保密性。CSMA／CA選通處理器保證了數據傳輸具有一條良好的傳輸途徑。
2．3無線電：CC2530使用了—個IEEE 802．15．4的兼容RF收發器。另外，通過RF內核來控制模擬無線模塊。同時它提供了數據包過濾和地址識模塊，這為數據的正確傳輸提供了保證。
圖2-1 CC2530的模塊圖
3．通訊單元
數據采集包括溫濕度傳感器數據采集以及PC對數據采集和處理。系統采用的是RS232接口，它是一種雙工串行通信接口，目前廣泛運用于數據采集通信系統。
三、溫濕度采集系統的軟件設計
1．協調器的軟件設計
協調器的任務主要是組建ZigBee數傳網絡、允許終端節點加入網絡、綁定終端節點、將溫濕度數據傳給PC機。
首先給協調器上電，這時協調器會對硬件進行初始化，完成系統初始化，并通過搜索信道，一般是搜索特定的免費開發信道同時進行協調器地址和相關網絡參數的設定，建立ZigBee無線網絡。接著協調器會一直工作等待相關節點的加入，當有節點加入網絡時，如果該節點發送的信息正確，協調器會同意該節點加入網絡，同時分配給節點—個地址，這時該節點會發送請求綁定，協調器會響應節點的綁定請求，這樣就實現兩個節點的組網。對接收到的數據，在接收數據的同時，協調器還要通過通訊串口RS232將數據發送給PC機，來檢測測量的結果是否符合設計的要求。協調器工作的流程圖如圖：
圖3-1 協調器的程序流程圖
2．終端節點的軟件設計
終端節點的主要功能如下：自動加入網絡、定時接收數據、處理和發送數據。
首先給終端節點上電，這時系統進行硬件的初始化，主要是無線單片機中微處理器的初始化。通過一系列的初始化，完成終端節點的系數設置、寄存器工作模式的設置。系統初始化完成后，終端節點會搜索網絡，如果搜索到了網絡，這時節點會發送加入網絡的信號，在接受的協調器發送的允許節點加入網絡的信號后，接著向協調器發送綁定請求，從而使協調器和終端節點建立了點與點之間的通信，最后進入時間循壞模式，節點定時進行溫濕度數據的采集，并把數據發送給協諷器。在沒有事情發生的情況下。
終端節點會自動進入低功耗模式。終端節點工作的流程圖：
圖3-2 終端節點的程序流程圖
四、結論
在實驗室的環境下，由—個協調器和—個終端節點構成的星型網絡結構。在IAR開發環境下，通過對ZigBee無線模塊的編程，實現網絡的組建和ZigBee數據采集，并通過串口發送到PC機上。
經測試，系統各模塊工作正常，可以實現系統組網和數據通信，能夠及時、準確的獲得各節點的溫濕度值，實現了預期的功能。本設計利用ZigBee數傳模塊實現了無線溫濕度采集系統方案，并完成了整個系統的軟硬件設計，對ZigBee項目的應用研究具有一定的參考價值。