基于AVR和ZigBee技术的工业园区环境监测系统

2014-04-21 14:38

来源：与非网

　　A、高性能低功耗，

　　B、拥有8位微控制器

　　C、先进的RISC结构

　　D、135条指令 -大多数为单时钟周期执行

　　E、32x8通用工作寄存器

　　F、全静态工作

　　G、高达16 MIPS的吞吐量，在16兆赫和1.8V

　　H、非易失性程序和数据存储器

　　I、系统内128K字节可编程闪存

　　J、2000写/擦除周期

　　K、4K字节的EEPROM

　　L、内部16K字节的SRAM

基于AVR和ZigBee技术的工业园区环境监测系统

　　图7　ATmega128RFA1管脚图

基于AVR和ZigBee技术的工业园区环境监测系统

　　图8　ATmega128RFA1内部结构图

　　4 .供电单元

　　本系统由于采用低功耗集成化器件，大大降低了功耗。预计对普通节点使用两节五号电池进行供电，而对于根节点或协调器，考虑到长期工作和其对网络组建的重要性，安排单独蓄电池为其供电。当然，在光线充足的户外环境，太阳能电池亦为节能环保的首选。

　　3.2.2串行通信接口

　　本系统拟采用异步串行通信实现单片机与PC机之间的数据传输，在异步串行通信中应用最广泛的标准接口就是RS232C。RS232C是由美国电子工业协会EIA公布的通信协议，适合于较短距离的通信场合（一般小于13米）。AVR32 AT32UC3A有两个全双工的串行通信模块：USART0和USART1。通过对相应寄存器的设置可使这两个模块工作于异步串行通信UART模式。本系统将USART1模块设置为异步串行通信模式，而个人PC机上RS232C接口已经成为一种标准配置，所以连接起来比较方便，只需要完成电平转换，就可连接通信。

　　3.2.3 拟采用的其他模块

　　键盘操作模块和液晶显示模块构成人机接口。人机接口使系统具有良好的人机交互界面。LCD显示模块可以直观显示当前各个传感器模块的数据，液晶拟采用LCM2401281，通单片机进行控制，方便功能扩展。键盘输入模块实现对微处理器的直接操作；存储器模块实现各个模块采集数据的存储，实现了当无线传输网络发生问题时对信号依然进行正常的记录，提高了整套系统的稳定性；报警器模块通过发出声音报警起到提示作用，当无线传输终端发生错误时不影响对实际情况的判断与及时措施的采取。

　　3.3系统软件架构

　　3.3.1无线网络软件设计

　　（1）中断程序

　　网络允许节点以一定的周期自动上传数据，也支持响应由上位机发送的中断请求进行数据被动上传，其中节点MCU控制端的中断相应控制程序分别如图9、10。

基于AVR和ZigBee技术的工业园区环境监测系统