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1、毕 业 论 文(设 计) 题目： 小型气象站气候监测系统设计 学 生： 李海燕 学 号： 20110311111 专 业： 电子信息工程 指导教师： 李 颀 陕西科技大学职业教育师范学院2015 年 6 月 2 日陕 西 科 技 大 学毕业设计（论文）任务书 职教 学院 电子信息工程 专业 111 班级 学生： 李海燕 题目： 小型气象站气候监测系统设计 毕业设计（论文）从 2015年 3 月 8 日起到 2015 年 6 月 2 日课题的意义及培养目标： 随着经济和社会的发展，气象灾害的影响越来越广泛，造成的损失也越来越大，气候监测显得越来越重要。针对目前传统有线通信方式布线繁琐、不易扩充、
2、功能单一等缺点，提出采用ZigBee无线组网方式监测气象站相关气象信息，监测节点扩充方便，数据传输稳定；通过串口将监测信息传输至气象监控中心，监控中心人员可以实时查看各个小型气象站的气候信息，为人民生活出行提供实时准确的气候信息。 设计（论文）所需收集的原始数据与资料：1）传感器基本知识； 2）PCB绘制原理； 3）CC2530基本知识； 4）Zstack工作原理； 5）信息融合技术； 6）图形用户界面编程。 课题的主要任务（需附有技术指标分析）：1）小型气象站气候监测系统方案设计； 2）传感器选择与应用； 3）PCB绘制； 4）ZigBee组网测试； 5）数据融合； 6）上位机界面编程。 设
3、计（论文）进度安排及完成的相关任务（以教学周为单位）：周 次设计（论文）任务及要求13查阅有关资料和书籍，完成开题报告 45毕业实习67选取气候监测传感器，完成系统PCB绘制。89Zstack组网测试，完成气候信息传输功能910系统图形用户界面编程，测试系统功能1112完善软件及硬件系统，论文初稿准备 12整理论文资料，准备答辩 学生签名： 日期： 指导教师： 日期： 教研室主任： 日期： 小型气象站气候监测系统设计摘 要针对目前传统小型气象站气候监测系统布线复杂、功耗高、设备维护和变更成本高的现状。本文设计了一种以CC2530为核心控制芯片的ZigBee网络气候监测系统，系统采用CC2530
4、作为主控MCU,便于与现场的其他监测对象通过ZigBee技术组网汇集数据；数据传输稳定、实时性好。本系统由协调器节点、路由器节点和终端传感器节点三个部分组成。由协调器节点建立并维护ZigBee网络，由无线终端传感器节点采集温湿度信息。在完成了硬件的实现及软件设计的基础上完成了各软件部分的仿真调试。设计完成后，硬件和软件能够配合完成CC2530版本的测试、ZigBee模块间的通信及数据的采集等功能。ZigBee模块通信时首先协调器节点组建一个网络，然后RFD节点申请加入该网络，协调器节点和RFD节点能够实现网络信号的接收和发送。通过ZigBee网络经路由器节点和协调器节点将数据上传到上位机达到实
5、时监测的效果。本文详细阐述了节点的硬件设计方法和软件流程。经实验证明，该系统性能稳定、扩展性好、功耗低。广泛应用于农业环境温湿度监测领域。关键词：小型气象站，ZigBee，CC2530Design of Small Weather Stations Weather Monitoring SystemABSTRACTIn view of the present traditional small stations climate monitoring system wiring complex, high power consumption and high cost of equipment
6、maintenance and change of the status quo. In this paper, we design a CC2530 as the core control chip of ZigBee network climate monitoring system, using CC2530 as MCU control system, to facilitate with the collection of other monitoring objects through ZigBee technology network data; Data transmissio
7、n stability, good real-time performance. This system by the coordinator node, the router nodes and terminal sensor nodes of three parts. By the coordinator node to establish and maintain ZigBee network, the wireless terminal temperature and humidity sensor nodes to collect information. Upon completi
8、on of the implementation of hardware and software design completed on the basis of the simulation and debugging of software part. After the completion of the design, hardware and software to assist complete CC2530 version of the test, communication between ZigBee module and data collection, and othe
9、r functions. ZigBee module communication coordinator node to form a network first, and then apply for RFD node to join the network, the coordinator node and RFD node can realize network signal receiving and sending. The router through ZigBee network nodes and the coordinator node upload data to PC t
10、o achieve the effect of real-time monitoring. This paper expounds on the node hardware design methods and software process. Experiments show that the system performance is stable, good scalability and low power consumption. It can be widely applied to agricultural environment temperature and humidit
11、y monitoring field.KEY WORDS:minitype weather station,ZigBee,CC2530目 录摘 要IABSTRACTII1 绪论11.1 课题研究背景及意义11.1.1 课题研究背景11.1.2 课题研究意义11.1.3 课题研究目的11.2 国内外发展现状21.2.1 国外发展21.2.2 国内发展22 ZigBee技术及其应用介绍42.1 ZigBee技术介绍42.2 ZigBee技术的主要优点52.3 ZigBee技术与其它短距离无线技术的比较62.3.1 Wi-Fi(802.11b标准)62.3.2 家用射频(Home RF)62.3.3 蓝牙(Bluetooth)72.4 ZigBee网络拓扑结构和路由72.4.1 星型网82.4.2 树型网82.4.3 网状网92.4.4 协调器102.4.5 路由器112.4.6 终端节点112.5 ZigBee数据采集系统采集数据的原理112.6
