摘要：跟着社会的开展，传统的水产饲养不断削减，集中型的大规划水产饲养不断开展，对水产饲养的成活率要求越来越高。水产饲养中，温度是饲养物成活的最关键因素，操控好温度便是操控了经济效益。本文选用的是根据Zigbee的温度监控规划，测温用的是防水型的DS18B20数字温度传感器。经过DS18B20传感器进行温度检测，输出数字量，经过CC2530数据处理模块进行处理后无线发送给和谐端节点，和谐端节点再经过串口传输给监控端，完结体系的监控作业。经过对温度的实时监控，以到达对水产饲养场的温度进行估判，然后做出相应的办法，确保水产的最高效益。
关键词：Zigbee;CC2530;智能;温度监控
在近代以及现在开展的无线通讯技能中，Zigbee技能开展越来越广泛。以Zigbee无线传感网络方法构建的新一代通讯网络，在现代生活中现已得到了广泛的运用。现在开发的短间隔无线通讯技能中，无线传感网络能够说是一种具有很大的实用价值通讯技能。关于现在寻求低功耗、本钱低的无线传感网络是十分适合的。本课题首要研讨运用最新的Zigbee无线传感网络水产饲养环境温度进行收集传输，以到达实时长途监控。课题研讨内容包含：终端传感节点收集饲养场的实时温度，处理后将无线发送给和谐器，和谐器再经过串口传输给上位机终端显现并预警。
1 关键技能及协议
1.1 ZigBee无线技能简介
ZigBee技能的研制是以IEEE802.15.4为根底，Zigbee技能的研制首要是关于安全、组网和运用软件。第一份Zigbee规范“Zigbee Specifcation V1.0”于2005年Zigbee联盟发布。该联盟界说的规范界说了IEE802.15.4的媒体拜访操控层与物理层的支撑与网络上的运用服务。Zigbee无线通讯技能具有以下特色：
1.1.1 本钱低功耗低
Zigbee频段是免费运用的，无需交纳专利费，而且Zigbee协议栈的源代码是开元的，此外，Zigbee射频芯片价格低廉，这极大了降低了研讨本钱。芯片供电3.3 V的供电能够满意，在节点规划上，一个节点作业半年时刻也只需求2节5号干电池供给电源。Zigbee具有作业周期长的优势，是现在WIFI、蓝牙等无线技能无可比美的。
1.1.2 速率低延时短
关于低速率数据传输的运用要求，Zigbee在2.4GHz供给的的数据吞吐率为250 kbps，传输速率在20～250 kbps之间。现在的蓝牙技能与WIFI技能从睡觉转入作业状况需求3～10 s和3 s，而Zigbee只需求15 ms，相对而言，Zigbee的呼应速率是比较快的。
1.1.3 间隔短容量高
Zigbee无线传输在视距理论上是100 m，而增加路由节点能够增加传输间隔。Zigbee能够进行多节点组网，最多能够规划65000个节点，每一个中心节点会聚若干个254个节点，而且能够由高层节点向基层节点进行办理。在Zigbee整个传感网络中，咱们能够选用星状、片状和网状等网络结构进行组网。
1.1.4 安全高免费照频段
ZigBee在无线通讯技能中具有很高的安全性，其具有三级安全形式：选用高档加密规范(AES 128)的对称暗码、运用拜访操控清单(避免不合法获取数据)及无安全设定。2.4 GHz是全球免费工业、医疗、科学运用频段。2.5 GHz频段的信道带宽为5 MHz，具有16个信道。
2 整体规划方案
我国水产饲养正在往集中型的大规划饲养开展，针对有规划的水产饲养，Zigbee的无线监控体系能够发挥很大效果。经过在饲养场的散布温度传感节点，传感节点能够实时
监测水温，经无线协议传输给和谐节点，间隔远的节点能够经过增加路由节点以到达远间隔的温度传输。和谐节点在经过组网接纳到各传感节点的数据后经过串口传输给PC机，供上位机显现和预警。
规划中，首要有传感节点、路由节点和和谐节点组网组成体系，进行无线传输，其间路由节点和传感节点的低功耗能够进行电池供电，和谐节点直接衔接监控端可由监控端供电。
2.1 芯片挑选
本规划选用的Zigbee芯片为TI公司的CC2530，CC2530是现在Zigbee规划运用中运用最多的无线射频芯片，它是现在一个真实用于IEEE802.15.4协议规范，RF4CE以及Zig bee运用的片上体系(SoC)解决方案。CC2530内核结合了增强型的8051 CPU，一起具有8KB RAM，其体系能够编程闪存。在规划开展中，CC2530规划上有四种不同的闪存版别：CC25 30F32/64/128/256，别离具有32/64/128/256KB的闪存。它是现在同类芯片中能够以十分低的硬件本钱规划树立一个巨大的无线节点网络。一起，为了习惯不同功耗要求，CC2530也规划有不同的运转形式，满意低功耗要求，在自动形式即CPU空闲时，接纳时电流为24 mA，发送时电流为29 mA;供电电压规模为2～3.6 V。在满意低功耗的一起，它在不同形式的转化时刻也十分短。
2.2 温度传感器
DS18B20是一款常用的，能够运用于多场合的温度传感器，防水型的封装能够在湿润、水浸、腐蚀等环境下运用，精度也高，可满意规划要求。其功用特性为：DS18B20在完结与微处理器双向通讯时只需求一条口线连，这种单线接口方法的共同规划，十分便于规划运用;正常测温有差错，一般为1℃，在非极限测温规模-55℃～+125℃，具有必定的精确性;能够进行多点组合功用，能够最多八个DS18B20能够并联在仅有的三线上，然后完结多点测温(不能过多的原因是并联多会使电源的供电电压低，影响数据信号的的不稳定传输;适用于DN15～25，DN40～DN250各种介质工业管道和狭小空间设备测温;在规划运用中不需求任何外围元件便能够完结规划;丈量成果以串行方法进行9到12位数字量的方法传送;作业电源：3.0～5.5V/DC。
3 硬件体系规划
3.1 和谐器节点规划
ZigBee和谐器首要用于树立网络并组网办理节点，其电路规划包含：一个CC2530芯片处理模块、一个串口模块、一个JTAG接口/复位模块、一个电源模块、LED指示灯模块等，结构如图1所示。
电源模块：Zigbee模块作业电压为3.3 V，外部供电为5 V输入，需求AMS1117—3.3电源稳压芯片进行稳压。
串口模块：下载程序和调试通讯两个效果，选用MAX232做RS232电平与TTL电平的转化芯片，MAX232有两路电平转化。
3.2 路由节点规划
路由节点效果于和谐器与传感节点之间，以到达更远间隔的传输，其作业首要由协议完结，电路规划只需外接LED指示灯、复位电路以及电源接入即可。路由节点结构如图2所示。
3.3 传感节点规划
传感节点首要用于检测水温，并无线发送给处理端，电路规划首要测温模块、复位模块、LED指示模块、电源模块。传感节点的结构如图3所示。
测温模块：测温传感器为防水型的DS18B20，其输出为数字量，只需求一条线就能够完结与处理器的通讯。电路规划如图4所示。
4 软件体系规划
4.1 软件体系的整体结构
本规划选用的组网的网络拓扑结构为树形结构，首要由和谐节点、路由节点、传感节点组成。传感节点担任收集数据并立誓给和谐节点，路由节点首要为远间隔的传感节点转发数据给和谐节点，和谐节点将接纳的数据再上传给PC机。体系的流程图如图5所示。
4.2 和谐器软件规划
和谐器首要担任树立传感网络和办理网络，为参加传感节点分配地址，其发动作业流程图如图6所示。
4.3 路由节点软件规划
路由节点担任为传感节点的数据转发。其流程图如图7所示。
5 上位机规划
本体系上位机规划为VB言语规划，Visual Basic是现在一种运用于图形界面比较多的开发言语，它衍生于BAS%&&&&&%编程言语。VB用有快速运用程序开发和图形用户界面开发体系，它是微软开发的，用于帮忙开发环境的驱动编程言语。在现在的运用规范来说，VB是现在世界上运用者对多的言语，在现在图形化界面开发来说，VB是比较好的开发言语较简单运用ADO、DAO、RDO轻松创立ActiveX控件和衔接数据库。关于想快速树立一个运用程序，VB将会是一个很好的挑选。本规划的上位机制造，VB是一个很好的挑选。上位机规划如图8所示。
6 结束语
选用的是根据Zigbee的温度监控规划，测温用的是防水型的DS18B20数字温度传感器。经过DS18B20传感器进行温度检测，输出数字量，CC2530数据处理模块进行处理后无线发送给和谐端节点，和谐端节点再经过串口传输给监控端，完结体系的监控作业，为了进一步进步功用，体系有优化和改善的空间。
