基于CC2430机房温、湿度监测系统的设计

【前言】基于CC2430机房温、湿度监测系统的设计由文秘帮小编整理而成，但愿对你的学习工作带来帮助。1 CC2430芯片概述 CC2430作为Chipcon公司生产的首款2.4GHz射频芯片，符合IEEE802.15通信标准，片内集成工业级别单片机和射频收发器，是专门为了建立ZigBee系统设计的。用户应用该芯片可以设计ZigBee终端设备、ZigBee路由器、ZigBee协调器。设计的系统适合于对环境变量...

摘 要：介绍CC2430芯片的技术特点、基本功能及其工作的基本硬件框架，阐述了如何利用CC2430、温度传感器K4X6611和湿度传感器HMl500LF进行环境温度、湿度进行检测以及系统硬件设计。

关键词：CC2430温度传感器；湿度传感器；IEEE 802.15.4

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.21.203

0 引言

随着我辽宁轨道交通职业学院新校区建设的不断深入与完善，信息化应用的开发在我院教学和科研有了更深入的应用，目前为全校提供基础服务环境的教学数据中心机房和宿社门禁，所有网络设备与门禁安防设备采用以单体楼为汇聚点接入中心机房，由于各个单体楼相距较远，管理不能够集中。而且每个单体楼宇的弱电间空间相对狭小，没有通风换气设备，为了保证网络设备能够安全、稳定、高效的24小时全天运行，实现设备投资的最大收益，就有必要对各个单体楼宇弱电间环境，比如温度、湿度等环境变量进行24小时实时监测，并能够实现当环境温、湿度不符合设备运行时的智能报警，以保证网络运行环境的稳定与软硬件资源、设备的安全以及相关数据资产的安全。因此我院信息化建设的首要任务之一就是建设一套能够对各个单体楼宇弱电间进行环境中温、湿度进行检测、智能化自动报警的系统。

1 CC2430芯片概述

CC2430作为Chipcon公司生产的首款2.4GHz射频芯片，符合IEEE802.15通信标准，片内集成工业级别单片机和射频收发器，是专门为了建立ZigBee系统设计的。用户应用该芯片可以设计ZigBee终端设备、ZigBee路由器、ZigBee协调器。设计的系统适合于对环境变量采集，系统控制，CC2430适用于多网络节点拓扑特性，以达到系统优化、减少系统成本、降低系统功耗的的目的。

为了减少芯片的功耗，延长系统使用电池的待机时间，CC2430芯片设计了4种不同的工作模式，在不同的工作状态间，能够快速的在不同工作模式中切换，适用环境采集的系统，由于系统的实时性要求不高，大部分时间系统处于非激活状态，因此CC2430采用了时钟分块控制技术，可以关闭CC2430的电源，进一步减少功耗。当需要对环境进行采集时，系统切换工作状态。

2 硬件设计

2.1 核心电路设计

CC2430专门为实现ZigBee系统而设计的，只需要搭配适合的电容和电感就可实现ZigBee网络数据的接收与发射功能。

通过合理的PCB（印制板）微波传输线设计配合电感、电容可设计出非平衡变压器。通过调节偏置电阻可改变晶振电流。应用CC2430内部的T/R电路，完成数据交换。

晶振电路。为了适应不同的工作模式，为系统设计了两种工作频率的晶振电路，其频率分别为32MHz与32.768kHz。晶振电路有石英谐振器与电容构成。

通过电容滤波来改善电压调节器为内部供电的电压波形。

2.2 温度传感器电路

本文中温度传感器选取一款体积小，直流5V供电，由MAXIM公司设计生产的K4X6611。该传感器准确度高，误差小。传感器输入为一路温度电压，一路参考电压，通过计算得到测量温度，准确度高，误差小。接口电路含温度采集电路，调节电路，通过差分放大器输入CC2430的ADC通道AD2。系统中选用的电阻都采用高精度贴片电阻，以达到减小误差，提高精度的目的。

2.3 湿度传感器电路

本文中湿度传感器结构简单、价格适中，由Humire公司设计生产的HMl500LF湿度传感器。该传感器输入输出具有特性好，输出电压与测量环境的湿度成正比，线性度高。，误差在2%以内。输出信号则经过1/2分压后输入到由运放组成的射随器，射随器输出信号直接进入CC2430的ADC通道Ad1。

3 结束语

本文通过对Chipcon公司生产的CC24XX系列芯片进行研究设计出了一款适用于大学校园各个弱电间的温湿度测量环境监测、智能化自动报警的系统。设计的温湿度检测系统具有结构简单、系统稳定、成本低、功耗低、温湿度检测精度高的优点，实现数据无线传输，自动报警的功能，为校园网络化、智能化管理带来了便利。

参考文献：

[1]黄向骥.基于cc2430的无线智能家居系统的设计[D].武汉理工大学.

[2]刘渝灿.基于CC2430片内温度传感器温度检测系统的设计[J].中国仪器仪表，2008（04）：40-41.

[3]蔚俊刚，郭勇.基于CC2430和ARM在智能家庭中的应用[J].仪器仪表用户，2011.

作者简介：兆瑞琦（1984-），男，辽宁沈阳人，硕士研究生，助理讲师，主要从事机电专业教学。