杨彬

摘 要 ZigBee技术由于在近距离无线通信上成本低、功耗低等优势被广泛使用。本文采用无线射频芯片CC2430结合传感器网络对农作物进行监测，并通过GPRS模块将监控信息发到指定手机

关键词 ZigBee WSN CC2430

0引言

无线传感器网络（Wireless Sensor Networks， WSN）综合了微机电系统（Micro-Electro-Mechanism System， MEMS）、片上系统（System on Chip， SoC）、无线通信、传感器技术、分布式计算机信息处理等技术，可用于采集温度、湿度、位置、光强、压力、生化等标量数据。

1系统总体构架设计

本系统用多个ZigBee终端节点，多个ZigBee路由节点和一个ZigBee中心节点（协调器）搭建一个数据采集系统，整体系统结构如图1终端节点上的传感器采集相关信息并由终端节点通过ZigBee网络发送到中心节点，中心节点将接受到的信息通过串口及时反馈给上位机，上位机对数据进行实时显示，储存，绘制网络拓扑图以及对告警信息进行处理。

无线传感器数据采集系统的硬件组成由微处理器、无线通信模块、温度传感器等部件，其中微处理器采用Microchip公司的单片机PIC18F4620，拥有64Kbytes的FLASH容量、13个10位精度的A/D转换通道、五个双向的I/O端口。

无线通信模块是节点的重要组成部分，选用chipcon公司的CC2430芯片。该芯片是IEEE802.15.4兼容的RF接受机，射频工作频率选在2.4GHz上，采用数字直接序列扩频基带的调制解调器来提供250kbps的有效数据传输速率并具有较强的抗干扰性。

温度传感器TC77是串联可访问数字温度传感器，特别适合于廉价，小尺寸应用中。温度数据从内部温度敏感元件转化而来，隨时都可以转化为13为数字。和TC77之间的通信通过SPI和MICROWAVE可兼容接口来完成。

二氧化碳传感器MG811对二氧化碳有良好的灵敏度和选择性，受温度变化影响较小，良好的稳定性。

On9658F 是一个光电集成传感器，典型入射波长为€%dp=520nm，内置可见光通过和近红外线截止光学级滤光片、光电双敏感元接收器，可见光范围内高度敏感，输出电流随照度呈线性变化。

DHT21数字温湿度传感器是一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器。它应用专用的数字模块采集技术和温湿度传感技术，确保产品具有极高的可靠性与卓越的长期稳定性。传感器包括一个电容式感湿元件和一个NTC测温元件，并与一个高性能8位单片机相连接。因此该产品具有品质卓越、超快响应、抗干扰能力强、性价比极高等优点。

2测试结果

ZigBee协调器首先创建网络，之后相应的设备节点再加入到这个网络中，测试结果可以看出，所设计的节点能达到预期的设计目的，完成测量温度，湿度，二氧化碳浓度，光照强度的整体要求，完成数据实时显示，储存以及告警事件的处理。

3结语

本文所构建的系统，使用多个终端节点通过温度传感器，湿度传感器，二氧化碳传感器，光照强度传感器等定时采集相关数据，通过ZigBee无线模块上报给主节点，主节点再通过串口上报给上位机，上位机能够对所有的信息进行存储和实时显示整个系统经过测试，性能稳定，实时性好，在农业生产中具有重要的实用价值，能够通过改变环境参数来获得作物生长的最佳条件，从而达到增加作物产量、品质、减轻人工工作强度、提高经济效益等目的。

参考文献

[1] Jacob Munk-Stander，Martin Skovgaard，Toke Nielsen.Implemeniing a ZigBee Protoeol Stack and Light Sensor in TinyOS.

[2] Khanh Tuan.ZigBee SoCs Provide cost-effective solutions.

[3] 孙利民，李建中，陈渝，朱红松.无线传感器网络[M].清华大学出版社，2005.

[4] 袁秀霞.ZigBee：智能家居布线新选择[J].建设IT，2005.

[5] 喻楚云.ZigBee在家庭远程遥控管理系统中的应用[J].大连民族学院学报，2006.