基于无线传感网络的智能机房环境监控系统的设计与实现
3．1 ZigBee协调器节点硬件设计
ZigBee协调器节点主要由无线收发器CC2430、射频天线RF、电源模块、晶振模块、串口模块和LED指示灯组成，功能模块如图3所示。RF的输入／输出是高阻和差动的，用于RF口最合适的差动负载是(115+180 Ω)。当使用不平衡天线时为了优化性能，应当使用不平衡变压器。由于CC2430的工作电压为3．3 V，所以要用电压转换模块把5 V降到3.3 V。CC2430可以同时接32 MHz和32．768 kHz的两种频率的晶振电路，以满足不同的要求。串口模块用于ZigBee协调器将无线接收的数据信息传送给网关，同时接收网关传送过来的控制命令。LED指示灯用于显示网络连接状态。
3．2 传感器节点硬件设计
无线传感器节点由各种数据采集模块、CC2430数据传输模块、电源模块和外部数据存储等功能模块组成，功能模块如图4所示。数据采集模块负责采集监测区域的温度、湿度、光照强度、火警和水浸等信息并完成数据转换；CC2430数据传输模块负责与路由节点进行无线数据交换、传输采集数据、接收控制命令。外部数据存储模块用来保存传感器节点采集的数据。电源管理模块采用两节5号干电池。LED指示灯显示加入或退出网络的状态。
路由器节点的主要任务是将不同区域的数据从传感器节点路由到协调器节点，因此电路比较简单，不再赘述。
4 软件设计
本系统采用的开发环境是IAR7，系统软件是基于TI公司的Z-Stack 2006协议栈开发。从系统结构中可以看出本系统软件设计包括3大部分：无线传感器网络基于Z-Stack的应用程序开发；网关基于Qt的应用程序开发；主控中心Web应用程序开发，本文着重实现基于Z-Stack的应用程序开发。
4．1 ZigBee协议栈
ZigBee协议栈由一组子层构成，每一层向它的上层提供数据和管理服务，分别为物理层(PHY)、媒体访问控制层(MAC)、网络层(NWK)和应用层(ADL)，应用层又分为：应用支持子层(APS)、ZigBee设备对象(ZDO)和由制造商制定的应用对象。其中PHY和MAC位于最低层，且与硬件相关；除此之外的其他层建立在PHY和MAC层之上，并且完全与硬件无关。分层的结构脉络清晰、一目了然，给设计和调试带来极大的方便。
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