基于zigbee的無線溫度檢測系統(tǒng)設計

1、<p>　　存檔日期： 存檔編號： </p><p><b>　　xxx大學xx學院</b></p><p>　　本科生畢業(yè)設計（論文）</p><p>　　論 文 題 目：基于ZigBee的無線溫度檢測系統(tǒng)設計 </p><

2、;p>　　姓 名： xxx </p><p>　　系 別： xxx </p><p>　　專 業(yè)： xxx </p><p>　　班 級 、 學 號： xxx </p><

3、;p>　　指 導 教 師： xxx </p><p>　　xx大學xx學院教務部印制</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　傳統(tǒng)的多點分布式溫度檢測系統(tǒng)多采用有線傳輸方式，然而隨著分布式節(jié)點的不斷增加，布線復雜程度和成本也急劇增加，給系統(tǒng)的設計，維護和升級帶來了諸多困

4、難。</p><p>　　ZigBee是一種嶄新的近程無線網絡通信技術，是為了滿足小型廉價設備的無線聯(lián)網和控制而制定的標準，主要適用于自動控制和遠程控制領域，。本設計基于ZigBee技術，采用CC2430作為溫度檢測系統(tǒng)芯片，應用2.4GHz ISM波段,滿足低成本,低功耗的要求。</p><p>　　本設計首先介紹了課題研究的意義，ZigBee技術的應用范圍以及ZigBee技的發(fā)展現(xiàn)狀。

5、</p><p>　　其次，詳細介紹Zigbee技術低功耗、低成本以及網絡容量大等特點和符合Zigbee通信協(xié)議的硬件開發(fā)平臺CC2430。</p><p>　　最后，完成溫度檢測系統(tǒng)的硬件設計以及軟件流程圖的設計。溫度檢測系統(tǒng)的硬件部分是以CC2430為控制核心，加上一些外圍電路組成控制系統(tǒng)，包括A/D轉換電路、顯示電路、USB接口轉換電路等，實現(xiàn)對分散節(jié)點的溫度采集，采集后的溫度實時地

6、顯示。本設計可以有效滿足工農業(yè)檢測過程中對多測點、移動性及便捷性等方面的要求，并且能夠有效解決有線網絡的布線難題和成本問題，具有十分廣闊的應用前景。軟件部分主要是傳感器，協(xié)調器等系統(tǒng)流程圖的設計，詳細描述整個系統(tǒng)的工作過程。</p><p>　　關鍵詞：ZigBee；CC2430；無線傳感器網絡；溫度采集</p><p><b>　　Abstract</b></

7、p><p>　　Traditional multi-point distributed temperature detection system using wire transmission, with the distributed nodes increases ceaselessly, the wiring complexity and costs also increased dramatically, t

8、o system design, maintenance and upgrade brings a lot of difficulties.</p><p>　　ZigBee is a new short-range wireless communication technology, in order to meet the needs of small cheap equipment wireless net

9、working and control standards, mainly applicable to the field of automatic control and remote control,. The design is based on ZigBee technology, using CC2430 as the temperature detection system using 2.4GHz chip, ISM ba

10、nd, meet the low cost, low power requirements.</p><p>　　This paper first introduces the significance of the research, the application of ZigBee technology and ZigBee technology and development status.</p&

11、gt;<p>　　Secondly, introduces Zigbee technology of low power consumption, low cost and network capacity is big wait for a characteristic and the communication protocol with the Zigbee hardware development platform

12、 CC2430.</p><p>　　Finally, the completion of the temperature detection system hardware design and software flow diagram design. The temperature detection system hardware is part of the CC2430 as the control

13、core, plus some peripheral circuits to form control system, including the A/D conversion circuit, display circuit, USB interface conversion circuit, the temperature detection, so as to realize temperature of various stat

14、e monitoring and other functions. The software part is the main sensor, coordinator and the</p><p>　　Key words: ZigBee; CC2430; wireless sensor network; temperature acquisition</p><p><b>　

15、　目 錄</b></p><p><b>　　摘 要I</b></p><p>　　AbstractII</p><p><b>　　1緒論1</b></p><p><b>　　1.1引言1</b></p><p><

16、;b>　　1.2課題背景1</b></p><p>　　1.3課題研究的目的和意義2</p><p>　　1.4 ZigBee的發(fā)展現(xiàn)狀4</p><p>　　1.5 本設計的主要工作4</p><p>　　2 ZigBee的介紹5</p><p>　　2.1 ZigBee的概述5<

17、/p><p>　　2.1.1物理層（PHY層）6</p><p>　　2.1.2 MAC層6</p><p>　　2.1.3網絡層（NWK層）6</p><p>　　2.1.4應用層（APL層）7</p><p>　　2.1.5安全服務提供層（SSP層）8</p><p>　　2.2 Zi

18、gBee網絡基礎8</p><p>　　2.2.1 網絡節(jié)點類型8</p><p>　　2.2.2 網絡拓撲形式8</p><p>　　2.3工作模式11</p><p>　　3 溫度檢測系統(tǒng)總體方案設計12</p><p>　　3.1系統(tǒng)整體結構12</p><p>　　3.2 溫

19、度采集系統(tǒng)原理13</p><p>　　4 溫度檢測系統(tǒng)硬件電路設計15</p><p>　　4.1 zigbee芯片選擇和簡介15</p><p>　　4.1.1 zigbee芯片的選擇15</p><p>　　4.1.2 cc2430簡介15</p><p>　　4.1.3 CC2430 芯片的主要特點

20、16</p><p>　　4.1.4 I/O 端口線引腳功能17</p><p>　　4.1.5 CC2430 外圍電路19</p><p>　　4.1.6 CC2430應用于無線網絡節(jié)點設計21</p><p>　　4.2節(jié)點的硬件設計22</p><p>　　4.2.1 協(xié)調器節(jié)點的硬件設計22&

21、lt;/p><p>　　4.2.2 路由器節(jié)點的硬件設計22</p><p>　　4.2.3 傳感器節(jié)點的硬件設計23</p><p>　　4.3電源供電電路24</p><p>　　4.4 傳感器電路24</p><p>　　4.5 A/D轉換電路圖26</p><p>　　4.6

22、 USB轉串口電路圖28</p><p>　　4.7顯示電路29</p><p>　　5 溫度檢測系統(tǒng)軟件流程圖設計31</p><p>　　5.1傳感器節(jié)點的程序流程圖31</p><p>　　5.2 協(xié)調器的程序流程圖31</p><p>　　5.3上位機軟件的程序的流程圖32</p>

23、<p>　　6 開發(fā)環(huán)境簡介34</p><p>　　6.1 C51RF-3-PK開發(fā)平臺34</p><p>　　6.2 IAR Embedded Workbench簡介34</p><p>　　6.3 上位機的功能簡介35</p><p>　　7.總結與展望36</p><p><b>

24、;　　致 謝37</b></p><p><b>　　參考文獻38</b></p><p><b>　　附 錄40</b></p><p><b>　　緒論</b></p><p><b>　　1.1引言</b></p>&

25、lt;p>　　溫控系統(tǒng)、冷庫溫控系統(tǒng)、智能化建筑控制系統(tǒng)、中央空調系統(tǒng)等眾多應用系統(tǒng)中，為了實時地監(jiān)測不同點的溫度，需要多點分布式溫度測量系統(tǒng)。傳統(tǒng)的多點分布式溫度監(jiān)測系統(tǒng)多采用有線傳輸方式，然而隨著分布式節(jié)點的不斷增加，系統(tǒng)的布線復雜度和成本也就極具增加，這給系統(tǒng)的設計、維護和升級帶了許多不便。如何解決有線網絡帶來的諸多不便已成為當下研究的熱點。</p><p>　　ZigBee技術就是一種基于IEEE

26、802.15.4協(xié)議標準的近距離、低復雜度、低功耗、低速率、低成本的雙向無線通訊技術，主要用于距離短、功耗低且傳輸速率不高的各種電子設備之間進行數(shù)據傳輸以及典型的有周期性數(shù)據、間歇性數(shù)據和低反應時間數(shù)據傳輸?shù)膽茫殉蔀楫斚螺^為流行的無線通信技術。</p><p>　　本設計意在設計一種基于ZigBee的溫度檢測系統(tǒng)，用以實現(xiàn)對分散節(jié)點的溫度采集，采集后的溫度實時地顯示。本設計可以有效滿足工農業(yè)檢測過程中對多測點

27、、移動性及便捷性等方面的要求，并且能夠有效解決有線網絡的布線難題和成本問題，具有十分廣闊的應用前景。</p><p><b>　　1.2課題背景</b></p><p>　　信息技術發(fā)展日新月異，傳統(tǒng)的有線通信方式因為其成本高、布線復雜，已經不能完全滿足人們的應用需求了。由此，無線通信技術應運而生。無線網絡技術按照傳輸范圍來劃分，可分為無線廣域網、無線城域網、無線局域

28、網和無線個人域網。無線個人域網即短距離無線網絡，典型的短距離無線傳輸技術有：藍牙（Bluetooth）、ZigBee、WiFi等[1]。</p><p>　　在工業(yè)控制、家庭自動化和遙測遙感領域，藍牙（Bluetooth）雖然成本較低，成熟度高，但是傳輸距離有限，僅為10米，可以參與組網的節(jié)點少。WiFi雖然傳輸速度較快，傳輸距離達到100米，但是其價格偏高，功耗較大，組網能力較差。</p><

29、;p>　　相比之下ZigBee技術則主要針對低成本、低功耗和低速率的無線通信市場，具有如下特點[2]：</p><p>　　(1)成立本低：ZigBee模塊的初始成本低，并且ZigBee協(xié)議是免專利費采</p><p>　　用直接序列擴頻在工業(yè)科學醫(yī)療(ISM)頻段，2．4GHz(全球)、915MHz(美國)和868MHz(歐洲)，免執(zhí)照頻段。</p><p>

30、;　　(2)低功耗：由于ZigBee的傳輸速率較低，傳輸數(shù)據量較小，并且采用了休眠模式，因此ZigBee設備功耗很低，僅靠兩節(jié)5號電池就可以維持長時間使用。</p><p>　　(3) 低速率。Zigbee工作在20～250 kbps的較低速率，分別提供250 kbps(2.4GHz)、40kbps (915 MHz)和20kbps(868 MHz) 的原始數(shù)據吞吐率，滿足低速率傳輸數(shù)據的應用需求。</p&

31、gt;<p>　　(4)時延短：ZigBee的響應速度較快，通信時延和從休眠狀態(tài)激活的時延都非常短，一般從休眠轉入工作狀態(tài)只需要15ms，節(jié)點進入網絡只需要30ms，進一步節(jié)約了能源。</p><p>　　(5)網絡容量大：Zigbee 可采用星型、樹型和網狀網絡結構，由一個主節(jié)點管理若干子節(jié)點，最多一個主節(jié)點可管理254 個子節(jié)點；同時主節(jié)點還可由上一層網絡節(jié)點管理，最多可組成65000 個節(jié)點的

32、大網。</p><p>　　(6)可靠度高：為了避免發(fā)送數(shù)據的競爭和沖突，采取了碰撞避免策略，同時為需要固定帶寬的通信業(yè)務預留了專用時隙。MAC層采用完全確認的數(shù)據傳輸模式，每個發(fā)送的數(shù)據包都必須等待接收方的確認信息，如果傳輸過程中出現(xiàn)問題可以進行重發(fā)。</p><p>　　(7)安全：Zigbee 提供了三級安全模式,包括無安全設定、使用接入控制清單(ACL) 防止非法獲取數(shù)據以及采用高

33、級加密標準(AES 128) 的對稱密碼,以靈活確定其安全屬性。</p><p>　　(8)傳輸距離遠：傳輸范圍一般介于10～100 m 之間，在增加RF 發(fā)射功率后,亦可增加到1～3 km。這指的是相鄰節(jié)點間的距離。如果通過路由和節(jié)點間通信的接力,傳輸距離將可以更遠。</p><p>　　由于ZigBee技術具有上述特點，因而廣泛應用在短距離低速率電子設備之間的數(shù)據傳輸。ZigBee聯(lián)盟

34、預測的主要應用領域包括工業(yè)控制、消費性電子設備、汽車自動化、農業(yè)自動化和醫(yī)用設備控制等。</p><p>　　1.3課題研究的目的和意義</p><p>　　ZigBee技術具有低成本、低功耗、近距離、短時延、高容量、高安全及免執(zhí)照頻段等優(yōu)勢，廣泛應用于智能家庭、工業(yè)控制、自動抄表、醫(yī)療監(jiān)護、傳感器網絡應用和電信應用等領域。</p><p>　　智能家庭：現(xiàn)今家用電

35、器已經隨處可見了，如何將這些電器和電子設備聯(lián)系起來，組成一個網絡，甚至可以通過網關連接到Internet，使得用戶可以方便地在任何地方監(jiān)控自己家里的情況。ZigBee技術提供了家庭智能化的技術支持，在ZigBee技術的支持下，家用電器可以組成一個無線局域網，省卻了在家里布線的煩惱。</p><p>　　工業(yè)控制：工廠環(huán)境當中有大量的傳感器和控制器，可以利用ZigBee技術把它們連接成一個網絡進行監(jiān)控，加強作業(yè)管理

36、，降低成本。</p><p>　　自動抄表：現(xiàn)在在大多數(shù)地方還是使用人工的方式來逐家逐戶進行抄表，十分不方便。而ZigBee可以用于這個領域，利用傳感器把表的讀數(shù)轉化為數(shù)字信號，通過ZigBee網絡把讀數(shù)直接發(fā)送到提供煤氣或水電的公司。使用ZigBee進行抄表還可以帶來其它好處，比如煤氣或水電公司可以直接把一些信息發(fā)送給用戶，或者和節(jié)能相結合，當發(fā)現(xiàn)能源使用過快的時候可以自動降低使用速度。</p>

37、<p>　　醫(yī)療監(jiān)護：醫(yī)療工作中，時常要獲得病人的生理指標、環(huán)境指標，可以通過放置傳感器構成傳感器網絡，實時監(jiān)測這些數(shù)據。由于是無線技術，傳感器之間不需要有線連接，被監(jiān)護的人也可以比較自由的行動，非常方便。</p><p>　　傳感器網絡應用：傳感器網絡也是最近的一個研究熱點，像貨物跟蹤、建筑物監(jiān)測、環(huán)境保護等方面都有很好的應用前景。傳感器網絡要求節(jié)點低成本、低功耗，并且能夠自動組網、易于維護、可靠性高

38、。ZigBee在組網和低功耗方面的優(yōu)勢使得它成為傳感器網絡應用的一個很好的技術選擇。</p><p>　　此外，ZigBee技術也可以應用到汽車電子、農業(yè)生產和軍事領域中。隨著物聯(lián)網技術的日漸興起，ZigBee技術將會扮演更為重要的角色。但是，物聯(lián)網的全面普及將是一個十分漫長的過程，至少目前還在探索和實驗階段，距離實用還有很長的路要走。</p><p>　　雖然前景一片大好，但是我們應該清

39、楚認識到由于各方面的制約，ZigBee技術的大規(guī)模商業(yè)應用還有待時日，基于ZigBee技術的無線網絡應用還遠遠說不上成熟，主要表現(xiàn)在：ZigBee市場仍處于起步探索階段，終端產品和應用大多處于研發(fā)階段，真正上市的少，且以家庭自動化為主；潛在應用多，但具有很大出貨量的典型應用少，市場缺乏明確方向；使用點對多點星狀拓撲的應用較多，體現(xiàn)ZigBee優(yōu)勢的網狀網絡應用少；基于IEEE 802.15.4底層協(xié)議的應用多，而基于ZigBee標準協(xié)議

40、的應用少。</p><p>　　1.4 ZigBee的發(fā)展現(xiàn)狀</p><p>　　ZigBee作為一種新興的國際標準短距離無線通信協(xié)議，其協(xié)議棧體系結構是基于標準七層開放式系統(tǒng)互聯(lián)參考模型(OSI)， IEEE 802.15.4-2003標準定義了下面的兩層：物理層和媒體接入控制子層；網絡層、應用會聚層、應用層由ZigBee聯(lián)盟制訂。</p><p>　　2002

41、年 ，ZigBee聯(lián)盟創(chuàng)立，創(chuàng)始者包括IC供應商、無線IP提供商、設備制造商、測試設備制造商和最終產品制造商等，這些企業(yè)能提供適應ZigBee的產品和解決方案。</p><p>　　ZigBee聯(lián)盟于2004年底發(fā)布了ZigBee協(xié)議1．0版本規(guī)范，2006年11月發(fā)布了ZigBee協(xié)議1．1版本規(guī)范，2007年10月發(fā)布了ZigBee Pro版本規(guī)范。</p><p>　　ZigBee聯(lián)

42、盟的主要目標是以通過加入無線網絡功能，為消費者提供更富有彈性、更容易使用的電子產品。ZigBee技術能融入各類電子產品，應用范圍橫跨全球的民用、商用、公共事業(yè)以及工業(yè)等市場。使得聯(lián)盟會員可以利用ZigBee這個標準化無線網絡平臺，設計出簡單、可靠、便宜又節(jié)省電力的各種產品來。 </p><p>　　1.5 本設計的主要工作</p><p>　　本文主要研究了基于ZigBee的溫度檢測系統(tǒng)的

43、設計，包括節(jié)點的硬件設計、無線傳感器網絡的組建，以及軟件流程圖設計。主要工作包括以下幾個方面：</p><p>　?。?）闡述了設計的背景、目的和意義以及目前ZigBee研究發(fā)展情況。</p><p>　?。?）介紹了ZigBee的協(xié)議棧結構、各層的功能、ZigBee的網絡節(jié)點類型、網絡體系結構及工作模式，此外介紹了CC2430芯片及它的外圍電路。</p><p>

44、　?。?）介紹了本設計的開發(fā)環(huán)境以及相關的硬件設計。如協(xié)調器節(jié)點設計、路由器節(jié)點設計、轉感器節(jié)點設計等。</p><p>　　（4）軟件流程圖設計。傳感器，協(xié)調器等流程圖的設計。</p><p>　?。?）對全文進行了總結。</p><p>　　2 ZigBee的介紹</p><p>　　2.1 ZigBee的概述</p>&l

45、t;p>　　ZigBee是一種新興的短距離，低速率，低功耗無線網絡技術，主要用于近距離無線連接。它有主見的無線電標準，在數(shù)千個微小的傳感器之間相互協(xié)調實現(xiàn)通信。這些傳感器只需要很低的功耗，以接力的方式通過無線電微波將數(shù)據從一個傳感器傳到另一個傳感器，因此它們的通行效率非常高。</p><p>　　ZigBee協(xié)議是基于IEEE 802.15.4標準的[3]，由IEEE 802.15.4和ZigBee聯(lián)盟共同

46、制定。IEEE 802.15.4工作組制定ZigBee協(xié)議的物理層（PHY）和媒體訪問控制層（ MAC層）協(xié)議。ZigBee聯(lián)盟成立用于2002年，定義了ZigBee協(xié)議的網絡層（NWK）、應用層（APL）和安全服務規(guī)范。協(xié)議棧結構如圖2-1。</p><p>　　圖2-1 ZigBee協(xié)議棧結構</p><p>　　ZigBee協(xié)議由物理層(PHY)、介質訪問控制子層(MAC)、網絡層(

47、NWK)，應用層(APL)及安全服務提供層(SSP)五塊內容組成。其中PHY層和MAC層標準由IEEE 802.15.4標準定義，MAC層之上的NWK層，APL層及SSP層，由ZigBee聯(lián)盟的ZigBee標準定義。APL層由應用支持層(APS)，應用框架(AF)以及ZigBee設備對象(ZDO)及ZDO管理平臺組成。</p><p>　　2.1.1物理層（PHY層）</p><p>&l

48、t;b>　　主要功能：</b></p><p>　　物理層定義了物理無線信道和MAC子層之間的接口，提供物理層數(shù)據服務和物理層管理服務。</p><p>　　物理層數(shù)據服務包括以下四個方面的功能：</p><p>　　1.激活和休眠射頻收發(fā)器。 </p>

49、<p><b>　　2.信道能量檢測。</b></p><p><b>　　3.收發(fā)數(shù)據。</b></p><p>　　4.檢測接受數(shù)據包的鏈路質量指示。</p><p>　　工作頻段和信道分配：</p><p>　　物理層定義了三個載波頻段用于收發(fā)數(shù)據。三個頻段總共提供27個信道，信道

50、的編號從0到26。868MHZ頻段一個信道。915MHZ頻段10個信道，2450MHZ頻段16個信道。</p><p>　　2.1.2 MAC層</p><p><b>　　主要功能：</b></p><p>　　MAC層使用CSMA-CA沖突避免機制對無線信道訪問進行控制[4]，負責物理相鄰設備問的可靠鏈接，支持關聯(lián)(Association)

51、和退出關聯(lián)(Disassociation)以及MAC層安全。MAC層提供兩種服務：MAC層數(shù)據服務和MAC層管理服務，MAC層數(shù)據服務通過物理層數(shù)據服務發(fā)送和接收MAC層協(xié)議數(shù)據單元(MPDU)。</p><p>　　MAC層的主要功能包括以下幾個方面：</p><p><b>　　進行信標管理。</b></p><p><b>　　

52、信道接入。</b></p><p>　　保證時隙(GTS)管理。</p><p>　　幀確認應答幀傳送、連接和斷開連接。</p><p>　　2.1.3網絡層（NWK層）</p><p><b>　　主要功能：</b></p><p>　　NWK層提供網絡節(jié)點地址分配，組網管理，消息路

53、由，路徑發(fā)現(xiàn)及維護等功能。NWK層主要是為了確保正確地操作IEEE 802.15.4．2003MAC子層和為應用層提供服務接口。NWK層從概念上包括兩個服務實體：數(shù)據服務實體和管理服務實體。</p><p>　　網絡層的功能有以下幾個方面[5]：</p><p>　　1.NWK層的責任主要包括加入和離開一個網絡用到的機制、應用幀安全機制和他們的目的地路由幀機制。

54、 </p><p>　　2.ZigBee協(xié)調器的網絡層還負責建立一個新的網絡。</p><p><b>　　3.網絡發(fā)現(xiàn)。</b></p><p><b>　　4.網絡形成。</b></p><p><b>　　5.允許設備連接。</b></p>

55、;<p><b>　　6.斷開網絡連接。</b></p><p><b>　　7.接收機同步。</b></p><p><b>　　8.信息庫維護。</b></p><p>　　2.1.4應用層（APL層）</p><p>　　ZigBee應用層包括應用支持子層(

56、APS子層)、應用框架(AF)和ZigBee設備對象(ZDO)。APS子層負責建立和維護綁定表，綁定表主要根據設備之間的服務和他們的需求使設備相互配對。ZigBee的應用框架(AF)為各個用戶自定義的應用對象提供了模板式的活動空間，并提供了鍵值對(KVP)服務和報文(MSG)服務供應用對象的數(shù)據傳輸使用。一個設備允許最多240個用戶自定義應用對象，分別指定在端點l至端點240上。ZDO[6]可以看成是指配到端點O上的一個特殊的應用對象，

57、被所有ZigBee設備包含，是所有用戶自定義的應用對象調用的一個功能集，包括網絡角色管理，綁定管理，安全管理等。</p><p>　　ZDO負責定義設備在網絡中的角色(例如是ZigBee協(xié)調器或者ZigBee終端設備)、發(fā)現(xiàn)設備和決定他們提供哪種應用服務，發(fā)現(xiàn)或響應綁定請求，在網絡設備之間建立可靠的關聯(lián)</p><p>　　2.1.5安全服務提供層（SSP層）</p><

58、;p>　　安全服務提供者SSP(Security Service Provider)向NWK層和APS層提供安全服務。</p><p>　　ZigBee協(xié)議層與層之間是通過原語進行信息的交換和應答的。大多數(shù)層都向上層提供數(shù)據和管理兩種服務接口，數(shù)據SAP(Service Access Point)和管理SAP(Service Access Point)。數(shù)據服務接口的目標是向上層提供所需的常規(guī)數(shù)據服務，管理

59、服務接口的目標是向上層提供訪問內部層參數(shù)、配置和管理數(shù)據的機制。</p><p>　　2.2 ZigBee網絡基礎</p><p>　　ZigBee網絡基礎主要包括設備類型，拓撲結構和路由方式三方面的內容，ZigBee標準規(guī)定的網絡節(jié)點[7]分為協(xié)調器（Coordinator）、路由器(Router)和終端節(jié)點（End Device）。節(jié)點類型是網絡層的概念，反映了網絡的拓撲形式。ZigB

60、ee網絡具有三種拓撲形式：星型拓撲、樹型拓撲、網狀拓撲。</p><p>　　2.2.1 網絡節(jié)點類型</p><p>　　(1) 協(xié)調器（Coordinator）</p><p>　　在各種拓撲形式的ZigBee網絡中，有且只有一個協(xié)調器節(jié)點，它負責選擇網絡所使用的頻率通道、建立網絡并將其他節(jié)點加入網絡、提供信息路由、安全管理和其他服務。</p>&

61、lt;p>　　(2) 路由器（Router）</p><p>　　當采用樹型和網狀拓撲結構時，需要用到路由器節(jié)點，它也可以加入協(xié)調器，是網絡遠距離延伸的必要部件。它負責發(fā)送和接受節(jié)點自身信息；節(jié)點之間轉發(fā)信息；允許子節(jié)點通過它加入網絡。</p><p><b>　　(3) 終端節(jié)點</b></p><p>　　終端節(jié)點的主要任務就是發(fā)送和

62、接收信息，通常一個終端節(jié)點不處在數(shù)據收發(fā)狀態(tài)時可進入休眠狀態(tài)以降低能耗。</p><p>　　2.2.2 網絡拓撲形式</p><p><b>　　(1) 星型拓撲</b></p><p>　　星型拓撲是最簡單的拓撲形式[8]，如圖2-2。圖中包含一個協(xié)調器節(jié)點和一些終端節(jié)點。每一個終端節(jié)點只能和協(xié)調器節(jié)點進行通訊，在兩個終端節(jié)點之間進行通訊必

63、須通過協(xié)調器節(jié)點進行轉發(fā)，其缺點是節(jié)點之間的數(shù)據路由只有唯一路徑。</p><p>　　星狀拓撲結構有兩類：一類是中心節(jié)點僅完成從節(jié)點連通的作用；另一類是，中心節(jié)點是有很強處理能力的計算機，從節(jié)點是一般的計算機或終端，這時中心節(jié)點有轉接和數(shù)據處理的雙重功能。強的中心節(jié)點成為各從節(jié)點共享的資源，中心節(jié)點也可以按儲存轉發(fā)方式工作。</p><p>　　圖2-2 星形拓撲結構</p>

64、<p><b>　　(2)樹型拓撲</b></p><p>　　樹型拓撲結構如圖2-3。協(xié)調器可以連接路由器節(jié)點和終端節(jié)點，子節(jié)點的路由器節(jié)點也可以連接路由器節(jié)點和終端節(jié)點。直接通信只可以在父節(jié)點和子節(jié)點之間進行，非父子關系的節(jié)點只能間接通信。</p><p>　　樹形拓撲適用于相鄰層的通信較多的情況，典型的應用層是最低層節(jié)點解決不了的問題，請求中層計算

65、機解決，中層計算機解決不了的問題，請求頂部計算機解決。</p><p><b>　　(3)網狀拓撲</b></p><p>　　網狀拓撲如圖2-4。網狀拓撲具有靈活路由選擇方式，如果某個路由路徑出現(xiàn)問題，信息可自動沿其他路徑進行傳輸。任意兩個節(jié)點可相互傳輸數(shù)據，網絡會自動按照ZigBee協(xié)議算法選擇最優(yōu)化路徑，以使網絡更穩(wěn)定，通訊更有效率。</p>&l

66、t;p>　　網狀拓撲各節(jié)點的距離很長，某些節(jié)點間是否用點—點線路專線連接，要依據其間的信息流量以及網絡所處的地理位置而定。如果某些節(jié)點間的通信可由其他中繼節(jié)點轉發(fā)且不甚影響網絡性能，可不必直接互聯(lián)。因此在地域范圍很廣節(jié)點數(shù)目較多時，都是部分節(jié)點連接的任意拓撲結構。部分節(jié)點連接的網絡必然帶來由中繼節(jié)點轉發(fā)而相互通信的現(xiàn)象，稱此為交換。</p><p><b>　　2.3工作模式</b>&

67、lt;/p><p>　　ZigBee網絡的工作模式可以分為信標(Beacon)模式和非信標(Non-beacon)模式兩種[9]。信標模式可以實現(xiàn)網絡中所有設備的同步工作和同步休眠，以達到最大限度地節(jié)省功耗，而非信標模式只允許ZE進行周期性休眠，協(xié)調器和所有路由器設備長期處于工作狀態(tài)。</p><p>　　在信標模式下，協(xié)調器負責以一定的間隔時間(一般在15ms--4mins之間)向網絡廣播信

68、標幀，兩個信標幀發(fā)送間隔之間有16個相同的時槽，這些時槽分為網絡休眠區(qū)和網絡活動區(qū)兩個部分，消息只能在網絡活動區(qū)的各個時槽內發(fā)送。</p><p>　　非信標模式下，ZigBee標準采用父節(jié)點為子節(jié)點緩存數(shù)據，終端節(jié)點主動向其父節(jié)點提取數(shù)據的機制，實現(xiàn)終端節(jié)點的周期性(周期可設置)休眠。網絡中所有的父節(jié)點需要為自己的子節(jié)點緩存數(shù)據幀，所有子節(jié)點的大多數(shù)時間都處于休眠狀態(tài)，周期性的醒來與父節(jié)點握手以確認自己仍處于網

69、絡中，并向</p><p>　　父節(jié)點提取數(shù)據，其從休眠模式轉入數(shù)據傳輸模式一般只需要15ms。</p><p>　　3 溫度檢測系統(tǒng)總體方案設計</p><p><b>　　3.1系統(tǒng)整體結構</b></p><p>　　本設計所實現(xiàn)的無線溫度采集系統(tǒng)以C51RF-3-PK開發(fā)平臺為核心，使用了兩塊表演板，利用芯片自帶

70、的溫度傳感器采集溫度值，充分發(fā)揮了C51RF-3-PK開發(fā)平臺的豐富資源[22]。在上位機上，采集的溫度實時地顯示出來，并且通過折線圖動態(tài)描繪出溫度的變化趨勢。考慮到可能采集多個節(jié)點的溫度，上位機可以根據客戶要求切換不同節(jié)點的溫度折線圖。為了方便對以往數(shù)據的查看，采集到的數(shù)據被實時保存到了文檔之中。</p><p>　　本文總體設計是實現(xiàn)針對主協(xié)調器節(jié)點的設計與開發(fā)。主協(xié)調器的硬件系統(tǒng)中包括CC2430通信模塊、

71、鍵盤電路模塊、串口轉USB模塊、液晶顯示模塊和電源電路模塊等[10]。主協(xié)調器節(jié)點的主要功能是負責接收和存儲傳感器節(jié)點發(fā)送來的消息，并向傳感器節(jié)點發(fā)布網絡控制信息，同時與Pc機進行數(shù)據交換。其中串口轉USB模塊負責轉換CC2430模塊與PC機的通信信號；液晶顯示模塊負責節(jié)點工作狀態(tài)的指示；電源模塊通常采用持續(xù)電力供電，為主協(xié)調器節(jié)點提供運行所需的能量。</p><p>　　溫度傳感模塊的核心元件為Pt100鉑電阻

72、，它是正溫度系數(shù)熱敏電阻傳感器，線性較好，在0~100℃之間變化時，最大非線性偏差小于0.5℃。另外，Pt100溫度傳感器還具有抗振動、穩(wěn)定性好、準確度高、耐高壓等優(yōu)點[11]。模塊框圖如圖3-2所示。</p><p>　　3.2 溫度采集系統(tǒng)原理</p><p>　　本系統(tǒng)由三類節(jié)點組成：ZigBee協(xié)調器節(jié)點、路由器節(jié)點、傳感器節(jié)點。圖3-3所示是其組成示意圖，其中ZigBee協(xié)調器是

73、分布式處理中心，即匯聚節(jié)點。多個傳感器節(jié)點置于不同的監(jiān)測區(qū)域，每個傳感器節(jié)點會先把數(shù)據傳給匯聚節(jié)點，然后匯聚節(jié)點把數(shù)據通過串口傳給上位機做進一步處理并顯示給用戶。協(xié)調器節(jié)點可以與多個傳感器節(jié)點通信，這樣可以使本系統(tǒng)同時監(jiān)測多個區(qū)域，何時檢測哪個區(qū)域通常由用戶通過協(xié)調器節(jié)點來控制。當被檢測區(qū)域的障礙物較多或者協(xié)調器節(jié)點距離傳感器節(jié)點較遠時，可以通過增加路由器節(jié)點來增強網絡的穩(wěn)定性。當用戶沒有數(shù)據請求時，傳感器節(jié)點只進行低功耗的信道掃描。&

74、lt;/p><p>　　4 溫度檢測系統(tǒng)硬件電路設計</p><p>　　4.1 zigbee芯片選擇和簡介</p><p>　　4.1.1 zigbee芯片的選擇</p><p>　　現(xiàn)在的ZigBee芯片包括單芯片和ZigBee射頻芯片兩種芯片廠商提供的主力ZigBee射頻芯片在性能上大同小異。比較流行的freescale的mc13192和c

75、hipcon的cc2420以及Ember公司的芯片，它們在性能上基本相同，都支持IEEE802.15.4協(xié)議。射頻芯片通過SPI接口與MCU相連，由MCU進行控制。所謂單芯片，就是一個芯片上集成了ZigBee射頻部分和MCU[18]。以chipcon公司的cc2430為例，他將cc2420芯片與一個51單片機集成在同一篇芯片上，其體積與一個cc2420芯片差不多。從應軟件開發(fā)的角度來看，選擇cc2430或者選擇cc2420外加一個帶有S

76、PI接口的單片機，軟件設計是沒有太大區(qū)別的，尤其是MAC層以上是完全相同的。但從硬件開發(fā)的角度來看，單芯片方案卻比雙芯片方便很多。在雙芯片方案中，MCU和射頻芯片之間用SPI接口相連，增加的布線的復雜性。而在高速PCB設計上，任何額外的布線和芯片數(shù)目的增加，都會對系統(tǒng)的正常工作產生影響，必須謹慎地選擇芯片布置的位置和走線。因此增加了PCB設計和調試的復雜性。從成本上看cc2430和cc2420價</p><p>

77、　　4.1.2 CC2430簡介</p><p>　　CC2430是一顆真正的系統(tǒng)芯片(SoC)CMOS解決方案[12]。這種解決方案能夠提高性能并滿足以ZigBee為基礎的2.4GHz ISM波段應用，及對低成本，低功耗的要求。它結合一個高性能2.4GHz DSSS(直接序列擴頻)射頻收發(fā)器核心和一顆工業(yè)級小巧高效的8051控制器。 </p><p>　　CC2430的尺寸只有7

78、15;7mm 48-pin的封裝，采用具有內嵌閃存的0.18微米 CMOS標準技術。這可實現(xiàn)數(shù)字基帶處理器，RF、模擬電路及系統(tǒng)存儲器 整合在同一個硅晶片上。 </p><p>　　CC2430包含一個增強型工業(yè)標準的8位8051微控制器內核，運行時鐘32MHz。 </p><p>　　CC2430包含一個DMA控制器。8K字節(jié)靜態(tài)RAM，其中的4K字節(jié)是超低功耗SRAM。32K，64K或

79、128K字節(jié)的片內Flash塊提供在電路可編程非易失性存儲器。 </p><p>　　CC2430集成了4個振蕩器用于系統(tǒng)時鐘和定時操作：一個32MHz晶體振蕩器，一個16MHz RC-振蕩器，一個可選的32.768kHz晶體振蕩器和一個可選的32.768kHz RC 振蕩器。 </p><p>　　CC2430也集成了用于用戶自定義應用的外設。一個AES協(xié)處理器被集成在CC2430之中，

80、用來支持IEEE 802.15.4 MAC 安全所需的（128位關鍵字）AES的運行，以盡可能少的占用微控制器。 </p><p>　　中斷控制器為總共18個中斷源提供服務，他們中的每個中斷都被賦予4個中斷優(yōu)先級中的某一個。調試接口采用兩線串行接口，該接口被用于在電路調試和外部Flash編程。I/O控制器的職責是21個一般I/O口的靈活分配和可靠控制。 </p><p>　　CC2430包

81、括四個定時器：一個16位MAC定時器，用以為IEEE 802.15.4的CSMA-CA算法提供定時以及為IEEE 802.15.4的MAC層提供定時。一個一般的16位和兩個8位定時器，支持典型的定時/計數(shù)功能，例如，輸入捕捉、比較輸出和PWM功能。 </p><p>　　CC2430內集成的其他外設有: 實時時鐘；上電復位；8通道，8－14位ADC；可編程看門狗；兩個可編程USART，用于主/從SPI或UART操

82、作。 </p><p>　　為了更好的處理網絡和應用操作的帶寬，CC2430集成了大多數(shù)對定時要求嚴格的一系列IEEE 802.15.4 MAC協(xié)議，以減輕微控制器的負擔。這包括：自動前導幀發(fā)生器、同步字插入/檢測、CRC-16校驗、CCA、信號強度檢測/數(shù)字RSSI、連接品質指示(LQI) 和CSMA/CA協(xié)處理器。</p><p>　　4.1.3 CC2430 芯片的主要特點</

83、p><p>　　CC2430 芯片延用了以往CC2420 芯片的架構，在單個芯片上整合了ZigBee 射頻(RF) 前端、內存和微控制器。它使用1 個8 位MCU（8051），具有128 KB 可編程閃存和8 KB 的RAM，還包含模擬數(shù)字轉換器(ADC)、幾個定時器（Timer）、AES128 協(xié)同處理器、看門狗定時器（Watchdog timer）、32 kHz 晶振的休眠模式定時器、上電復位電路(Power O

84、n Reset)、掉電檢測電路(Brown out detection)，以及21 個可編程I/O 引腳。</p><p>　　CC2430 芯片采用0.18 μm CMOS 工藝生產；在接收和發(fā)射模式下，電流損耗分別低 于27 mA 或25 mA。CC2430 的休眠模式和轉換到主動模式的超短時間的特性，特別適合那些要求電池壽命非常長的應用。</p><p>　　CC2430芯片的主要特

85、點如下[13]： </p><p>　　1. 高性能和低功耗的8051 微控制器核。 </p><p>　　2. 集成符合IEEE802.15.4 標準的2.4 GHz 的 RF 無線電收發(fā)機。 　　 </p><p>　　3. 優(yōu)良的無線接收靈敏度和強大的抗干擾性。 　　

86、 </p><p>　　4. 在休眠模式時僅0.9 μA 的流耗，外部的中斷或RTC 能喚醒系統(tǒng);在待機模式時少于0.6 μA 的流耗，外部的中斷能喚醒系統(tǒng)。 　　 </p><p>　　5. 硬件支持CSMA/CA 功能。 </p><p>　　6. 較寬的電壓范圍

87、（2.0～3.6 V）。 　　</p><p>　　7. 數(shù)字化的RSSI/LQI 支持和強大的DMA 功能。 　 </p><p>　　8.具有電池監(jiān)測和溫度感測功能。 　 </p><p>　　9. 集成了14 位模數(shù)轉換的ADC。 　　

88、 </p><p>　　10. 帶有 2 個強大的支持幾組協(xié)議的USART，以及1個符合IEEE 802.15.4 規(guī)范的MAC計時器，1個常規(guī)的16 位計時器和2個8位計時器。 　　 </p><p>　　11. 強大和靈活的開發(fā)工具。</p><p>　　4.1.4 I/O 端口線引腳功能</p><

89、;p>　　CC2430 有21個可編程的I/O 口引腳，P0、P1口是完全的8位口，P2口只有5個可使用的位。通過軟件設定一組SFR 寄存器的位和字節(jié)，可使這些引腳作為通常的I/O口或作為連接ADC、計時器或USART部件的外圍設備I/O口使用。 </p><p>　　I/O 口有下面的關鍵特性[14]：</p><p>　　1.可設置為通常的I/O口，也可以設置為外圍I/O口使用。

90、</p><p>　　2.在輸入時有上拉和下拉能力。</p><p>　　3.全部21個數(shù)字I/O口引腳都具有響應外部的終端能力。如果需要外部設備，可對I/O口引腳產生中斷，同時外部的中斷事件也能被用來喚醒休眠式。</p><p>　　1～6 腳（P1_2～P1_7）:具有 4 mA 輸出驅動能力。</p><p>　　8～9 腳（P1_0～

91、P1_1）:具有 20 mA 的驅動能力。</p><p>　　11～18 腳（P0_0 ～P0_7）：具有 4 mA 輸出驅動能力。</p><p>　　43，44，45，46，48 腳（P2_4，P2_3，P2_2，P2_1，P2_0）：具有4</p><p>　　mA 輸出驅動能力。</p><p><b>　　電源線引腳功能

92、：</b></p><p>　　7腳（DVDD）：為 I/O 提供2.0～3.6 V 工作電壓。</p><p>　　20 腳（AVDD_SOC）：為模擬電路連接2.0～3.6 V 的電壓。</p><p>　　23 腳（AVDD_RREG）：為模擬電路連接2.0～3.6 V 的電壓。</p><p>　　24 腳（RREG_OU

93、T）：為 25，27～31，35～40引腳端口提供1.8 V的穩(wěn)定電壓</p><p>　　25 腳(AVDD_IF1 )：為接收器波段濾波模擬測試模塊和VGA的第一部電路提供1.8 V壓。</p><p>　　27 腳（AVDD_CHP）： 為環(huán)狀濾波器的第一部分電路和充電泵提供1.8 V 電壓。</p><p>　　28 腳（VCO_GUARD）：VCO 屏蔽電

94、路的報警連接端口。</p><p>　　29 腳（AVDD_VCO）：為VCO 和PLL 環(huán)濾波器最后部分電路提供1.8 V 電壓</p><p>　　30 腳（AVDD_PRE）: 為預定標器、Div 2 和LO 緩沖器提供1.8 V 的電壓。</p><p>　　31 腳（AVDD_RF1）: 為LNA、前置偏置電路和PA 提供1.8 V 的電壓。</p&

95、gt;<p>　　33 腳（TXRX_SWITCH）: 為PA 提供調整電壓。</p><p>　　35 腳（AVDD_SW）: 為LNA/PA 交換電路提供1.8 V 電壓。</p><p>　　36 腳（AVDD_RF2）: 為接收和發(fā)射混頻器提供1.8 V 電壓。</p><p>　　37 腳（AVDD_IF2）: 為低通濾波器和VGA 的最后部

96、分電路提供1.8 V 電壓。</p><p>　　38 腳（AVDD_ADC）: 為ADC 和DAC 的模擬電路部分提供1.8 V 電壓。</p><p>　　39 腳（DVDD_ADC）: 為ADC 的數(shù)字電路部分提供1.8 V 電壓。 </p><p>　　40 腳（AVDD_DGUARD）: 為隔離數(shù)字噪聲電路連接電壓。 　　

97、 </p><p>　　41 腳（AVDD_DREG）: 向電壓調節(jié)器核心提供2.0～3.6 V 電壓。 　　 </p><p>　　42 腳（DCOUPL）: 提供1.8 V 的去耦電壓，此電壓不為外電路所使用。 　　</p><p>　　47 腳（DVDD）: 為I/O 端口提供2.0～3.6 V 的電壓。 　　 </p><p

98、>　　控制線引腳功能： 　　 </p><p>　　10 腳（RESET_N）: 復位引腳低電平有效。 　　 </p><p>　　19 腳（XOSC_Q2）: 32 MHz 的晶振引腳2。 　　 </p><p>　　21 腳（XOSC_Q1）: 32 MHz

99、的晶振引腳1，或外部時鐘輸入引腳。 　　 </p><p>　　22 腳（RBIAS1）: 為參考電流提供精確的偏置電阻。 　　 </p><p>　　26 腳（RBIAS2）: 提供精確電阻，43 kΩ±1%。 　　 </p><p>　　32 腳（RF_P）:在RX期間向LN

100、A輸入正向射頻信號：TX期間接收來PA的</p><p>　　輸入正向射頻信號。 　　 </p><p>　　34 腳（RF_N）: 在RX期間向LNA輸入負向射頻信號：在TX期間接收來自</p><p>　　PA 的輸入負向射頻信號。 　　

101、 </p><p>　　43 腳(P2_4/XOSC_Q2):32.768 kHz XOSC 的2.3端口。</p><p>　　4.1.5 CC2430 外圍電路</p><p>　　CC2430芯片需要很少的外圍部件的配合就能實現(xiàn)信號的收發(fā)功能[15]。圖4—1為CC2430芯片的一種典型硬件應用電路。</p><p>　　圖中C1

102、，C2為22pf的電容，連接32MHZ的晶振電路，此石英晶振用于正常工作使用。C3，C4為15pf的電容，連接32.768KHZ的晶振電路，此石英晶振用于休眠時工作，這樣就能夠降低它的工作損耗。C5為0.1μf的電容，用來去除一些雜波的干擾，從而有效的防止的單片機的錯誤復位。C6是100nf的電容，C7為220nf的電容，C8為220nf的電容。這些電容用作濾波，去除雜波的干擾使電壓能夠更加的穩(wěn)定。電路中使用非平衡天線，連接非平衡變壓器

103、可使天線性能更好。C9為5.6pf的電容，電路中非平衡的變壓器就是由C9和電感L1，L2，L3以及一個PCB微波傳輸線路組成的。整個的結構滿足RF輸入/輸出匹配電阻（50Ω）的要求。L1為8.2nh的電感，L2為22nh的電感，L3是1.8nh。C10，C11為去耦合電容，用來電源濾波，這樣就可以提高了芯片工作的穩(wěn)定性。偏置電阻器R1和R2分別是43KΩ，56KΩ。R1用來為32MHZ晶體振蕩器設置精密偏置電流。</p>

104、<p>　　4.1.6 CC2430應用于無線網絡節(jié)點設計</p><p>　　系統(tǒng)內ZigBee無線傳感器網絡(Wireless Sensor Network，WSN)是由部署在監(jiān)測區(qū)域的大量的微型ZigBee傳感器節(jié)點(即ZigBee終端RFD節(jié)點)和ZigBee FFD網絡協(xié)調器節(jié)點組成，通過無線通信方式形成一個無線自組織網絡系統(tǒng)[17]。其應用電路硬件框圖如圖所示</p><

105、;p>　　4.2節(jié)點的硬件設計</p><p>　　4.2.1 協(xié)調器節(jié)點的硬件設計</p><p>　　ZigBee協(xié)調器節(jié)點硬件設計如圖4-4所示，該節(jié)點由無線收發(fā)器CC2430、射頻天線RF、電源模塊、晶振電路和串口電路組成。RF的輸入／輸出是高阻和差動的。當使用不平衡天線(例如單極天線)時，為了優(yōu)化性能，應當使用不平衡變壓器。不平衡變壓器可以運行在使用低成本的單獨電感器和電容

106、器的場合。電源模塊用于CC2430的數(shù)字I/O和部分模擬I/O的供電，供電電壓為2．0～3．6 V。CC2430可以同時接32 MHz和32．768kHz的兩種頻率的晶振電路，以滿足不同的要求。串口電路用于CC2430將接收到的數(shù)據傳送給上位機，由于上位機與CC2430的電平不一致，所以需要一個MAX232電平轉換電路。</p><p>　　4.2.2 路由器節(jié)點的硬件設計</p><p&g

107、t;　　路由器節(jié)點的主要任務是將不同區(qū)域的數(shù)據從傳感器節(jié)點路由到協(xié)調器節(jié)點，因此，該電路比較簡單，該節(jié)點由無線收發(fā)器CC2430、射頻天線RF、電源模塊和晶振電路組成。</p><p>　　4.2.3 傳感器節(jié)點的硬件設計</p><p>　　傳感器節(jié)點和硬件設計如圖3-3所示，該節(jié)點由無線收發(fā)器CC2430、射頻天線RF、電源模塊、晶振電路和串口電路組成。由于CC2430芯片本身帶有溫

108、度傳感器，因而本實驗直接采用了CC2430的內置溫度傳感器監(jiān)測溫度。但是該溫度傳感器的精度有限，如果要求更高的精度，可以擴展出一個溫度傳感器，如LM94002。</p><p>　　下面對每個部分的功能和指標進行詳細介紹：</p><p>　　(1)信息收集終端：即協(xié)調器，放置于監(jiān)控室， 完成網絡的建立與維護，和節(jié)點之間綁定的建立，實現(xiàn)數(shù)據的匯總，然后以有線的方式傳送到上位機軟件，進行進一

109、步數(shù)據處理。本設計采用RS-232串口將采集到的數(shù)據發(fā)送到上位機。</p><p>　　(2)溫度采集終端：即節(jié)點，放置在需要采集溫度的地方。溫度采集終端可以實現(xiàn)網絡的加入、與協(xié)調器綁定的建立、溫度的檢測。檢測到的溫度通過ZigBee無線網絡發(fā)送到協(xié)調器。</p><p>　　(3)上位機：位于監(jiān)控室，完成對所采集溫度的匯總與顯示。采集到的數(shù)據實時保存到文檔中，同時以折線圖的形式實時反映出

110、溫度的變化趨勢，使其更為直觀。顯示的折線圖可以在不同節(jié)點之間切換。</p><p><b>　　4.3電源供電電路</b></p><p>　　220V交流電經過變壓器降壓后得到9V交流電，然后經過整流橋全波整流，電容濾波穩(wěn)壓后得到穩(wěn)定的5V直流電源。本設計采用穩(wěn)壓芯片7805來獲得所需直流穩(wěn)壓電源。7805的電壓輸入范圍較寬，輸入電壓在7V-36V之間都可實現(xiàn)良好的