设计以Zigbee为基础的粮食银行环境监测系统

引言

以Zig Bee技术为基础的无线传感器网络的特点是低功率、低复杂性、自我组织、低成本、高安全性,它是一个无线网络协议,特别是为适合自动和遥控领域的最佳低速传感器和控制网络而建造的无线网络协议。

1 系统的一般结构和运作

1.1系统功能

食品银行环境监测系统允许收集、处理和传输储油层温度信息,用户可以通过上机监测储油层温度和收集节点的运行电压,而同样的指令可以通过上机输入,以控制收集节点的开放、关闭和时间间隔。

1.2系统总体结构

粮食银行环境监测系统主要由Zigbee无线感应网络、上机监测中心和Zigbee集群网络组成,该网络使用基于网络的顶层结构,建立了三种协调装置、路由器和终端节点。 之后,收集节点自动形成Zigbee无线感应器网络,将时间收集的粮食银行环境数据以多次跳跃的方式连接到网络协调员,并最终通过USB接口将数据发送到上机监测中心。 监测中心实时显示粮食银行的温暖湿度和所收集的节点电压信息,并具有警报功能。

2系统硬件设计

为收集温度湿度信息,使用数字温度湿度传感器DHT11建造了一个传感器模块,该传感器的外围电路见图1。 无线传输模块由三种坐标组成,即路由器和终端节点,用于处理和发送传感器收集的数据。模块以两种不同的动力模式提供。:USB客车供电,2 s. 5 干电池供电,LED显示电源和电路状况,如图3所示。

3系统软件设计

系统软件设计主要包括Zigbee网络系统的软件和最高机器监测界面的软件。

三. 为单一Zig Bee网络系统设计软件

Zigbee 集群网络系统的软件设计包括传感器节点设计和协调节点设计软件设计。传感器节点自动完成储油层环境温度和湿度参数的收集、处理和分布。当传感器节点收到外部中断时,它们向 DHT11 发送查询指令,等待 DHT 11 数据转换后发送数据,然后进入睡眠。传感器节点工作流程在图4(a)中描述。 协调者负责选择工作通道,发布网络保留线,创建网络,管理网络节点和存储网络节点信息,与控制中心数据通信,协调节点工作流程,如图4(b)所示。 Zigbee的电气管理允许传感器节点在不工作状态不活动,需要两种准备。_o其次，将Tools->f8wConfig.cfg中-DPOLL_RATE、-DRESPONSE_POLL_RATE设置为0。然后找到文件hal_drivers.c中：

if(!Hal_KeyIntEnable)

{//osal_start_timerEx(Hal_TaskID,HAL_KEY_EVENT,100);}

把osal_start_timerEx()这句去掉。要不然key的polling会调用osal_start_timerex()，每100ms检查key电压的变化，导致无法长时间休眠。通过在Tools->f8wConfig.cfg中设置-DPOLL_RATE可以设置休眠时间，如需要休眠10s，则-DPOLL_RATE=10000。

设计一个步骤监测接口软件

较高级的机器监测接口与VC6.建立。 0开发工具主要用于接收、储存、分析和控制数据收集终端节点。

一方面,传感器节点收集的温度、湿度和功率电压信息可在上部机器界面上实时显示;另一方面,相应的命令可以输入上部机器界面,以调节打开、关闭和收集的传感器节点之间的时间间隔,例如,当一个嘴链在配置的警戒限度以外收到热和湿度,796F节点在发送796F80后关闭,796F节点在发送796F40后打开。单元格颜色变红(超上限)或变蓝(超越下限) 由函数 m_ Grid. SetCellCackCololor () 设定单元格颜色, 并可能听到“ doo- doo” 警报, 并使用 MessBeep (0x( 0x)(#) ) 函数发送提醒。 当电池电压过低时, 可以在上部机器中插入正确的指令, 以控制传感器节点关闭以替换电池 。 在工程中, Inserts MSComm、 FlexGrid、 button 等控制, 使用 GlassWizard 来定义 CMSCommC类控制变量, 引入连续事件信件处理功能 OnCom (), 打开并配置序列日志参数。 OnComm. 函数完成关键代码如下: 无效SCommact:: OnComm ()

{……m_Grid.SetTextMatrix(l,2,strT);

sumt=bt[0]*100+bt[l]*10+bt[3];〃提取温度if(m_checkt.GetCheck())//设置温度报警{if(sumt>=250)

信件Beep( 0x(200)); cop m_Grid.SetFixedRows(1); cop m_Grid.SetFixedCols(2);

我不确定, m_ Grid, m_ Grid, m_ Grid, m_ Grid, m_ Grid, m_ Grid, m_ Grid, m_ Grid, m_ Grid, m_ Grid, m_ Grid, m_ Grid, m_ Grid. SetCellCackColor (255);/ 彩色

图5显示了顶层机器软件流程。

4系统测试

该系统通过部署1个协调节点、2个路由节点、5个传感器节点和1台计算机,在实验室进行了模拟测试。

果如图6所示。

测试结果显示, Zigbee 网络能够实时在上机控制中心收集外部热和湿度信息以及节点功率电压。 当收集的温度超过30步的上限时, 细胞颜色会改变红色, 警示被称为 " doo- doo " 。 手动发送上监视器界面上80号指示后关闭所有节点, 重新输入节点40, 并打开所有节点 。

损失是准确和一致的,数据下降率接近零。

5结语

此处设计的粮食银行监测系统能够实时收集、处理、传输和显示多种数据节点,其功能包括阈值比较、智能警报等,并允许管理人员通过从上机发出相应的指示来控制传感器节点。 采用休眠/觉醒传感器节点时间表是通过采用休眠机制实现的,使这些节点能够以低容量运作并减少节点的能源消耗。 该系统有效地解决了传统粮食银行监测系统的缺陷、网络的复杂性和维护系统的困难,并且具有良好的应用价值。

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