基于ZigBee平台的多通道温度系统的开发

陈 洺， 郭晓学

0 引言

随着科技技术的快速发展，在许多地方都要用到温度采集系统，考虑到温度采集过程中遇到的各种恶劣环境，此系统要求有较高的稳定性和可靠性。本系统使用了四线制铂热电阻PT100作为温度传感器，为了在空间、实时性及可靠性上达到一定的要求，设计了一种基于ZigBee平台的温度采集系统。ZigBee技术是一种具有统一技术标准的短距离无线通信技术，其特点是近距离、自组织、低功耗、低数据速率、低成本[1]。

1 系统总体设计方案及主要芯片简介

工业常见的温度采集设备，采集精度不是很高，采集到的信号之间时序不是很严格，4通道的温度采集能够满足常见的要求。本设计采用2块A/D芯片设计了4通道温度采集，通过选择开关选择需要采集的通道，每当一路信号采集送给 CC2430芯片处理以后，在选通下一路进行采集。这样轮流选通各个通道进行采集。

设计的硬件主要由CC2430微控制器，ADC采样电路，通道模拟选择电路，RS232接口电路，(ARM，Advanced RISC Machines)显示电路等。其功能框图如图1和图2所示。

在该系统中 CC2430芯片集成了符合IEEE802.15.4标准的2.4 GHz的RF无线电收发机。微控制器是低功耗的 8051内核，集成了 14位的ADC带有2个强大支持几组协议的USART。为提高采集精度，没有采用CC2430自带的14位A/D转换模块而是采用24位高精度的AD7793。此芯片工作电压在2.7～5.25 V，含有3个差分模拟输入，片内集成低噪声仪表放大器，因而可直接输入小信号[2]，它还有两路可编程恒流源输出（10 µA,210 µA,1 MA），可以为电阻类型的传感器提供电流。系统通过恒流源作为模拟转换的外部基准电压，可实现2.1 V的基准电压输出，适合高精度测量应用的低功耗、低噪声需求。……