基于ZigBee的冷庫(kù)溫度無線監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及冷庫(kù)監(jiān)控領(lǐng)域，尤其涉及一種基于ZigBee的冷庫(kù)溫度無線監(jiān)控系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]ZigBee是基于IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)的低功耗局域網(wǎng)協(xié)議。根據(jù)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，ZigBee技術(shù)是一種短距離、低功耗的無線通信技術(shù)。這一名稱(又稱紫蜂協(xié)議)來源于蜜蜂的八字舞，由于蜜蜂(bee)是靠飛翔和“嗡嗡”(zig)地抖動(dòng)翅膀的“舞蹈”來與同伴傳遞花粉所在方位信息，也就是說蜜蜂依靠這樣的方式構(gòu)成了群體中的通信網(wǎng)絡(luò)。
[0003]ZigBee技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn):
1.低功耗。在低耗電待機(jī)模式下，2節(jié)5號(hào)干電池可支持I個(gè)節(jié)點(diǎn)工作6?24個(gè)月，甚至更長(zhǎng)。這是ZigBee的突出優(yōu)勢(shì)。相比較，藍(lán)牙僅能工作數(shù)周、而WiFi只可以工作數(shù)小時(shí)。
[0004]TI公司和德國(guó)的Micropelt公司共同推出新能源的ZigBee節(jié)點(diǎn)。該節(jié)點(diǎn)采用Micropelt公司的熱電發(fā)電機(jī)給TI公司的ZigBee提供電源。
[0005]2.低成本。通過大幅簡(jiǎn)化協(xié)議(不到藍(lán)牙的1/10)，降低了對(duì)通信控制器的要求，按預(yù)測(cè)分析，以8051的8位微控制器測(cè)算，全功能的主節(jié)點(diǎn)需要32KB代碼，子功能節(jié)點(diǎn)少至4KB代碼，而且ZigBee免協(xié)議專利費(fèi)。每塊芯片的價(jià)格大約為2美元。
[0006]3.低速率。ZigBee工作在20?250kbps的速率，分別提供250kbps (2.4GHz)、40kbps (915MHz)和20kbps (868MHz)的原始數(shù)據(jù)吞吐率，滿足低速率傳輸數(shù)據(jù)的應(yīng)用需求。
[0007]4.近距離。傳輸范圍一般介于10?10m之間，在增加發(fā)射功率后，亦可增加到I?3km。這指的是相鄰節(jié)點(diǎn)間的距離。如果通過路由和節(jié)點(diǎn)間通信的接力，傳輸距離將可以更遠(yuǎn)。
[0008]5.短時(shí)延。ZigBee的響應(yīng)速度較快，一般從睡眠轉(zhuǎn)入工作狀態(tài)只需15ms，節(jié)點(diǎn)連接進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)只需30ms，進(jìn)一步節(jié)省了電能。相比較，藍(lán)牙需要3?10s、WiFi需要3s。
[0009]6.高容量。ZigBee可采用星狀、片狀和網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，由一個(gè)主節(jié)點(diǎn)管理若干子節(jié)點(diǎn)，最多一個(gè)主節(jié)點(diǎn)可管理254個(gè)子節(jié)點(diǎn)；同時(shí)主節(jié)點(diǎn)還可由上一層網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)管理，最多可組成65000個(gè)節(jié)點(diǎn)的大網(wǎng)。
[0010]7.高安全。ZigBee提供了三級(jí)安全模式，包括無安全設(shè)定、使用訪問控制清單(AccessControlListjACL)防止非法獲取數(shù)據(jù)以及采用高級(jí)加密標(biāo)準(zhǔn)(AES128)的對(duì)稱密碼，以靈活確定其安全屬性。
[0011]8.免執(zhí)照頻段。使用工業(yè)科學(xué)醫(yī)療(ISM)頻段，915MHz (美國(guó))，868MHz (歐洲)，2.4GHz (全球)。
[0012]冷庫(kù)是擔(dān)負(fù)農(nóng)、畜、水產(chǎn)等易腐食品以及飲料和部分工業(yè)原料等商品的加工、儲(chǔ)藏任務(wù)的必要設(shè)施，是商品流通中的重要環(huán)節(jié)。
[0013]隨著人們生活水平的提高，食品的安全衛(wèi)生越來越受到人們的重視。每年技術(shù)監(jiān)督部門都要對(duì)全市各冷庫(kù)食品進(jìn)行抽檢，檢查后發(fā)現(xiàn)市民每年消費(fèi)的農(nóng)產(chǎn)品及其他易腐食品中有很大部分就是因?yàn)槔洳亍⒗鋬鑫催_(dá)到要求而變質(zhì)的，因此對(duì)冷庫(kù)溫度的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)對(duì)于貯藏品的質(zhì)量保證顯得尤為重要。
[0014]現(xiàn)有的冷庫(kù)一般都是單點(diǎn)檢測(cè)，在實(shí)際應(yīng)用過程中，往往由于監(jiān)測(cè)地點(diǎn)過于分散，分布范圍廣或由于條件惡劣無人值守，常常給測(cè)試工作帶來許多困難。盡管通過電話線亦可以傳輸數(shù)據(jù)，但往往事倍功半，且對(duì)于通信電纜無法架設(shè)的地域來說更是無法進(jìn)行有線數(shù)據(jù)傳輸。
[0015]此外，現(xiàn)有的冷庫(kù)監(jiān)控系統(tǒng)一般都僅僅是數(shù)據(jù)的顯示，不能主動(dòng)通知工作人員。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0016]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對(duì)【背景技術(shù)】中所涉及的缺陷，提供一種ZigBee冷庫(kù)溫度無線監(jiān)控系統(tǒng)。
[0017]本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案:
基于ZigBee的冷庫(kù)溫度無線監(jiān)控系統(tǒng)，包含控制模塊、射頻模塊、顯示模塊、以及設(shè)置在每個(gè)冷庫(kù)的數(shù)據(jù)采集模塊，所述數(shù)據(jù)采集模塊均與控制模塊相連，所述控制模塊分別和射頻模塊、顯示模塊相連；
所述數(shù)據(jù)采集模塊包含單片機(jī)、無線通信模塊和若干個(gè)分布在冷庫(kù)內(nèi)的測(cè)量節(jié)點(diǎn)； 所述無線通信模塊由若干個(gè)分布節(jié)點(diǎn)單元和一個(gè)匯總節(jié)點(diǎn)單元組成；
所述匯總節(jié)點(diǎn)單元與單片機(jī)相連，所述分布節(jié)點(diǎn)單元與所述測(cè)量節(jié)點(diǎn)一一對(duì)應(yīng)相連； 所述匯總節(jié)點(diǎn)單元與所述分布節(jié)點(diǎn)單元基于ZigBee協(xié)議無線通信；
所述測(cè)量節(jié)點(diǎn)包含微控制器、溫度傳感器和電源單元，所述電源單元分別和微控制器、溫度傳感器相連，所述微控制器分別和溫度傳感器、分布節(jié)點(diǎn)單元相連；
所述溫度傳感器用于采集溫度信息，并將其傳遞給微控制器；
所述微控制器用于將接收到的溫度信息發(fā)送給所述單片機(jī)；
所述單片機(jī)用于將接收到的溫度信息和其對(duì)應(yīng)測(cè)量節(jié)點(diǎn)的位置信息傳遞給所述控制模塊；
所述控制模塊包含顯示控制單元、比較單元和報(bào)警單元；
所述顯示控制單元用于顯示每個(gè)冷庫(kù)中各個(gè)測(cè)量節(jié)點(diǎn)所測(cè)量的溫度；
所述比較單元用于將到每個(gè)冷庫(kù)中各個(gè)測(cè)量節(jié)點(diǎn)所測(cè)量的溫度值與預(yù)設(shè)的溫度閾值進(jìn)行比較，當(dāng)測(cè)量的溫度值大于預(yù)設(shè)的溫度閾值時(shí)，將該溫度值對(duì)應(yīng)的測(cè)量節(jié)點(diǎn)的位置信息傳遞給報(bào)警單元；
所述報(bào)警單元用于控制射頻模塊將接受到的測(cè)量節(jié)點(diǎn)的位置信息以短信的方式發(fā)送至預(yù)設(shè)的手機(jī)號(hào)碼中。
[0018]作為本發(fā)明基于ZigBee的冷庫(kù)溫度無線監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)一步的優(yōu)化方案，所述控制模塊的處理器采用51系列單片機(jī)。
[0019]作為本發(fā)明基于ZigBee的冷庫(kù)溫度無線監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)一步的優(yōu)化方案，所述控制模塊的處理器采用AT89S52單片機(jī)。
[0020]作為本發(fā)明基于ZigBee的冷庫(kù)溫度無線監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)一步的優(yōu)化方案，所述溫度傳感器采用IC溫度傳感器。
[0021]作為本發(fā)明基于ZigBee的冷庫(kù)溫度無線監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)一步的優(yōu)化方案，所述IC溫度傳感器的型號(hào)為DS18B20。
[0022]作為本發(fā)明基于ZigBee的冷庫(kù)溫度無線監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)