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　　系统设计的指导思想是“技术先进，系统实用，结构合理，产品主流，成本低易维护”。具体设计原则如下：
　　（1）可行性和适应性相统一。保证技术和经济上的可行性，保证使用上的适应性。做到有比较高的性能价格比。
　　（2）先进性和成熟性相统一。结合最新开发技术，采用先进的设计理念、技术、方法；采用技术成熟的设备，保证系统的稳定可靠，不能做成试验性系统。考虑技术先进性和开放性的同时，还应从系统结构、技术措施、设备性能、系统管理、厂商技术支持及维修能力等方面着手，采用成熟的产品，确保系统运行的可靠性和稳定性。
　　（3）标准性和开放性相统一。既要遵循已有的各级各类标准，又要兼顾系统功能日后不断扩展的潜在需求，努力实现系统的标准性和开放性相统一。
　　1.2 系统体系结构介绍
　　按照由下至上的顺序将整个系统分为感知层、传输层和应用层。感知层主要包括温湿度传感器以及相应的设备，用于采集现场的环境温湿度信息参数，以字符串的形式输出温湿度值；传输层主要包括ZigBee网络自组网设备，加电后自动组成ZigBee无线网，主要功能是将感知层的信息数据以空中电波为载体，传输到应用层设备（比如网络数据库服务器）；应用层主要包括连接互联网的网络信息系统服务器，通过服务器端运行的脚本程序，读取和分析数据库服务器中存储的环境温湿度数据信息，以网页访问的形式提供给远程登录的用户，供用户对养殖环境决策分析使用。动物养殖环境温湿度远程监测系统体系结构如图1所示。
　　1.3 系统数据流图
　　数据流图也称为数据流程图（Date Flow Diagram ， DFD），是一种便于用户理解和分析系统数据流程的图形工具，重点表示信息和数据从输入到输出的过程中所经历的一系列变换。本系统的顶层数据流图如图2所示。
　　1.4 无线传感器节点设计
　　传感器节点是组成无线传感器网络的基本元素，本系统中传感器节点由温湿度传感器DH11和美国国家仪器公司（TI）的ZigBee芯片CC2530构成。实物和结构示意图如图3所示。
　　DHT11数字温湿度传感器是一款较为通用的空气环境温湿度传感器，同时也是一种已校准的数字信号输出形式温湿度复合传感器。它采用专用的数字模块采集技术和温湿度传感技术，确保产品具有极高的可靠性与卓越的长期稳定性。该传感器包括一个电阻式感湿元件和一个负温度系数（Negative Temperature Coefficient，NTC）热敏电阻测温元件，并与一个高性能8位单片机相连接。因此该产品具有品质卓越、超快响应、抗干扰能力强、性价比极高等优点。
CC2530芯片是用于2.4 GHz IEEE 802.15.4、ZigBee和RF4CE的一个真正的片上系统（SoC）解决方案。它能够以非常低的总材料成本建立强大的网络节点。CC2530结合了领先的RF收发器的优良性能，业界标准的增强型8051 CPU，系统内可编程闪存，8 KB RAM和许多其它强大的功能。CC2530有四种不同的闪存版本CC2530F32/64/128/256分别具有32/64/128/256 KB的闪存。CC2530 具有不同的运行模式，使得它尤其适应超低功耗要求的系统。运行模式之间的转换时间短，进一步确保了低能源消耗[15]。

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基于ZigBee网络的动物养殖环境温湿度远程监测系统

2016-07-14 10:36　来源: 互联网作者：马国强田云臣等浏览次数 4057

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