基于CC2530的温度报警器的应用实现

岳彦名

摘 要:随着时代的不断进步和社会的不断发展，单片机技术的出现已经渗透到我们的生活、工作、教育、科研等领域，成为一种常见的技术。在日常生活中，温度和温差对我们的生活大。本文以此为基础CC2530 使用芯片作为处理器DS18B20温度传感器采集外部环境数据，通过处理器进行比较分析ZigBee 该协议的无线网络通信模块传输数据，并通过蜂鸣器报警，达到温度报警的应用效果。为相关设计方向提供更好的实践案例。

关键词：单片机；ZigBee;温度报警;DS18B20

1 主控制器模块

本系统的核心是采用CC2530单片机实现和控制温度报警功能，并设置额定值进行数据比较。单片机具有简单、方便、快速控制的独特优点。从这个系统的角度来看，关键是当温度监测数据通过时，它可以实现ZigBee当达到额定比值时，组网传输数据并打开报警功能。本实验的核心CC2530 单片机结合领先RF 收发器性能优异，行业标准增强8051 CPU，可编程闪存在系统中，8-KB RAM 还有许多其他强大的功能。CC2530 闪存版本有四种不同：CC2530F32/64/128/256分别为32/64/128/256KB 的闪存。CC2530 具有不同的运行模式，使其特别适合超低功耗系统。运行模式之间的短转换时间进一步保证了低能耗[1]。而且单片机价格低，有ZigBee协议栈为系统提供了良好的服务ZigBee网络连接解决方案。

2 温度测量及比较模块及报警模块

2.1 温度测量和比较

使用DS18820收集现实环境中的实际温度，然后将收集到的温度信号输出转换为数字化。这种转换使得单片机处理和控制这些信号非常方便，即可以省略传统温度测量方法中许多复杂的外围电路，也可以省去许多不必要的错误。该传感器具有极其稳定的物理化学性能，可作为工业温度测量元件，具有良好的线性形状，测量温度范围为-55℃——125℃，其中-10℃——85℃的精确度是±0.5℃[2]。并且DS18B20温度传感器具有单总线数据传输的特点，其测量的温度也是通过单接口总线传输，这样的传输方式不仅提高了系统的抗干扰能力，并且使其具有了面对各种环境的能力。我们使用CC2530单片机控制，单片机CC此外，2530软件编程开放性大，可自由编程实现多种算法和逻辑控制，CC2530单片机不仅可以控制多个DS18B还可以添加20个模块ZigBee数据组网传输数据。

设置温度比较的方法是编写代码CC2530单片机结合DS18B20温度传感器作为终端添加网络，因此代码编写在终端上设置额定值。当采集温度值通过比较时，如果达到额定预设值，报警，如果未达到额定预设值，则继续监控。

2.2报警模块

蜂鸣器是该系统的报警装置，以简化电路和方便程序调试。蜂鸣器由温度传感器控制。当温度变化达到额定值时，蜂鸣器打开并开始报警。

3 ZigBee组网模块

组建ZigBee网络需要两个步骤： 网络初始化 ，节点添加到网络中。节点添加到网络中有两个步骤：通过与协调器连接到网络，并通过现有的父节点进入网络。ZigBee网络中的节点主要包括三个：终端节点、路由器节点、协调器节点[3]。

(1)协调节点:ZigBee协调器是网络的核心节点，负责网络的建立、维护和管理，并通过串口实现各节点和上位机的数据传输；

(2)路由器节点:负责数据包的转发，数据的路由路径搜索和路由维护，允许节点添加网络，辅助其子节点通信；

(3)终端节点:终端节点可以通过路由器节点直接连接到协调器节点或协调器节点。

本设计通过ZigBee星形拓扑网络由一个网络协调器和一个或多个终端设备节点组成，所有终端设备与网络协调器通信。该系统通过网络初始化和现有的父节点直接添加到网络中。

4 实验与测试分析

4.1 实验过程

本设计采用C语言开发整个系统。关键是访问网络中的每个节点，并将温度传感器添加到网络中作为终端，使温度传感器代码接口具有终端节点的特性。本设计采用两台CC2530单片机，一台以终端形式与温度传感器相结合，另一台以协调器创建网络。网络建立成功后，将在炎热、寒冷等模拟环境中进行实验测试和验证。

4.2 实验数据分析

对实验数据进行记录，分析发现。测试过程中通过实验可以知道被测环境。温度报警器具有敏感、及时的测量效果，但仍存在一定的误差。由于实验环境简单，外部环境的影响因素大大增加，如温度传感器不能准确收集外部环境的温度值，网络传输数据缓慢，但整体实验测试结果的准确性高达89.3%。通过实验可知，基于CC2530温度报警器性能良好，可为相关设计方向的类似产品提供参考。

5 总结

温度报警器，通过CC2530单片机是温度传感器的核心实时检测DSl对于8820发出的数字信号，DSl处理8820获得的数据信号，达到温度报警的效果。启动后，当外部环境温度监测并达到额定比对值时，进行报警。本仪器的温度检测精度控制可在0.1℃精度极高。它还具有断电保存功能。当系统意外断电时，数据将自动保存在单片机内部EEPOM重新上电后方便查询。本设计结构简单，调试方便，实验结果可观，可应用于各种防火环境。本设计是一个很好的实践案例。

参考文献：

[1] 百度百科， CC2530 [OL].

[2] 百度百科， DS18B20 [OL].

[3]谢舰锋.物联网下室内温度智能控制系统优化设计[J].2018年26(16)电子设计工程67-71.