基于zigbee的温度采集实验
作者：姚志强
一般而言，无线传感网络具有采集点众多，分布面积广；网络节点间的位置关系不定，节点动态加入或脱离网络等特性。Z-Stack2007协议栈具有这些实验功能特性。
5.3.1 实验目的与器材
1）实验目的
本实验将利用Z-Stack2007协议栈构建一个具有实际意义的无线传感器网络。该网络中具有采集节点和传感节点。传感节点连接各种传感器，利用传感器获取环境温度、光照等外界信息。采集节点负责接收该zigbee网络里传感节点的信息，并通过串口上传至PC端的串口助手进行显示。
采集节点，上电启动后负责建立网络，并开启允许绑定功能；传感节点，上电启动后加入网络，并自动发起绑定请求，待采集节点建立绑定后，将传感器节点的外界温度信息和光照信息发送到采集节点上。
为了实验简单，只有一个采集节点收集这些信息，处理后通过串口上传到计算机，可以在串口调试工具上看到，为了提高网络的负载能力，可以增加中心收集节点。所以我们可以建立星形拓扑网络，协调器是采集节点，终端节点是传感节点。
为了实现上述实验目的，应该做到： ? 自动形成一个网络；
? 传感器设备必须能自动加入网络，并自动完成绑定； ? 如果传感器设备没有从中心节点收到应答，它将自动移除到该中心节点的绑定。然
后它将自动的去发现新的中心节点绑定。
本实验中传感节点具有获取节点内部温度信息、外界温度信息、外界光照信息等功能。 2）实验器材
? 4个CC2530开发模块（1个采集器节点，1个路由器，2个传感器节点）； ? 2个DS18B20温度传感器； ? 2个光敏电阻；
5.3.2 实验原理与步骤
1）硬件介绍
1 温度传感器DS18b20
DS18B20是美国DALLAS半导体公司继DS1820之后最新推出的一种数字化单总线器件。属于新一代适配微处理器的改进型智能温度传感器。它能够直接读出被测温度，并且可根据实际要求通过简单的编程实现9～12位的数字值读数方式。可以分别在93.75ms和750ms内完成9位和12位的数字量，并且从DS18B20读出的信息或写入DS18B20的信息仅需要一根口线(单线接口)读写。其测量温度范围为-55℃～+125℃。现场温度直接以“一线总线”的数字方式传输，用符号扩展的16位数字方式串行输出，大大提高了系统的抗干
扰性。广泛用于工业、民用、军事等领域的温度测量及控制仪器、测控系统和大型设备中。
DS18B20的性能特点如下：
? 采用DALLAS公司独特的单线接口方式：DS18B20与微处理器连接时仅需要一条口线
即可实现微处理器与DS18B20的双向通讯； ? 在使用中不需要任何外围元件；
? 可用数据线供电，供电电压范围：+3.0V～+5.5V；
? 测温范围：-55～+125℃。固有测温分辨率为0.5℃。当在-10℃～+85℃范围内，可确保
测量误差不超过0.5℃，在-55～+125℃范围内，测量误差也不超过2℃； ? 通过编程可实现9～12位的数字读数方式； ? 用户可自设定非易失性的报警上下限值；
? 支持多点的组网功能，多个DS18B20可以并联在唯一的三线上，实现多点测温 ? 负压特性，即具有电源反接保护电路。当电源电压的极性反接时，能保护DS18B20不
会因发热而烧毁，但此时芯片无法正常工作；
? DS18B20的转换速率比较高，进行9位的温度值转换只需93.75ms； ? 适配各种单片机或系统；
? 内含64位激光修正的只读存储ROM，扣除8位产品系列号和8位循环冗余校验码(CRC)
之后，产品序号占48位。出厂前产品序号存入其ROM中。在构成大型温控系统时，
允许在单线总线上挂接多片DS18B20。
DS18b20温度传感器实物如图 所示。
图 DS18b20温