ZigBee的倉庫監控體系設計
本文提出了一種基于ZigBee技術(shù)的倉庫管理監控系統來(lái)為布線(xiàn)困難、維護不易的領(lǐng)域解決了數據采集、傳輸和監控的難題。那么，ZigBee的倉庫監控體系如何構建呢？
1總體設計
整個(gè)倉庫管理系統由3個(gè)部分構成：數據采集、數據傳輸和數據顯示。
數據采集模塊由傳感器和CC2530節點(diǎn)兩部分構成：傳感器感知外界信號;CC2530節點(diǎn)對傳感器采集的信號進(jìn)行處理，使之成為數字量。
數據傳輸模塊為路由節點(diǎn)，它在網(wǎng)絡(luò )中僅起數據轉發(fā)和擴大傳輸距離的作用，并且路由節點(diǎn)通過(guò)路由將CC2530節點(diǎn)采集并處理的數據無(wú)線(xiàn)傳遞給協(xié)調器。
協(xié)調器通過(guò)串口將數據傳給PC機，并且將數據保存在后臺數據庫中。
這些數據在PC機上可以實(shí)時(shí)顯示，用戶(hù)也可以通過(guò)訪(fǎng)問(wèn)數據庫查詢(xún)傳感器的相關(guān)信息。
2硬件設計
系統硬件由三個(gè)部分構成：ZigBee終端節點(diǎn)、ZigBee路由節點(diǎn)和ZigBee協(xié)調器。
2.1ZigBee終端節點(diǎn)ZigBee終端節點(diǎn)由CC2530核心板[3]、外圍電路和傳感器三個(gè)部分組成。
CC2530核心板是由業(yè)界標準的增強型51單片機[4]和RF無(wú)線(xiàn)射頻模塊組成，系統內可編程的256KB閃存，8KBRAM和許多其他強大的功能。
CC2530具有不同的運行模式，使得它尤其適用低功耗要求的系統。
核心板原理圖如圖2所示。
本系統運用到了5種傳感器，分別是煙霧傳感器、紅外傳感器、溫濕度傳感器、超聲傳感器和光敏傳感器。
因各種傳感器的插槽結構都相同，僅對應的數據口不同，故以溫濕傳感器為例說(shuō)明硬件結構，其他傳感器在此不做贅述。
所用的DHT11數字溫濕度傳感器[5]是一款含有已校準數字信號輸出的溫濕度復合傳感器。
它應用專(zhuān)用的數字模塊采集技術(shù)和溫濕度傳感技術(shù)，確保產(chǎn)品具有極高的可靠性與卓越的長(cháng)期穩定性。
傳感器包含一個(gè)電阻式感濕元件和一個(gè)NTC測溫元件，并與一個(gè)高性能8位單片機連接。
此傳感器有3個(gè)有效引腳：VDD、DATA(接P1.2口)、GND。
2.2ZigBee路由節點(diǎn)ZigBee路由節點(diǎn)僅僅作為數據轉發(fā)的中轉站，尋找最佳路由，提高數據傳輸距離，故其硬件原理圖與ZigBee終端節點(diǎn)大致相同，只是缺少傳感器連接設計。
2.3ZigBee協(xié)調器ZigBee終端節點(diǎn)采集數據經(jīng)路由器節點(diǎn)無(wú)線(xiàn)發(fā)送給協(xié)調器，為了形象地看到數據信息，在協(xié)調器上加了LCD12864液晶屏，這樣便于查看，其他硬件部分與ZigBee路由節點(diǎn)大致相同。
LCD12964液晶屏原理圖如圖4所示。
3軟件設計
系統軟件主要包括數據采集與傳輸程序、協(xié)調器控制程序和上位機數據顯示程序。
3.1數據采集與傳輸程序數據采集程序主要采集倉庫內的溫濕度和光照情況。
當有盜賊時(shí)，就會(huì )觸發(fā)紅外傳感器報警，并且啟動(dòng)超聲波傳感器測量盜賊的距離情況;當發(fā)生火災時(shí)，煙霧傳感器就會(huì )啟動(dòng)，蜂鳴器報警。
3.2協(xié)調器控制程序協(xié)調器負責把節點(diǎn)傳來(lái)的數據通過(guò)串口傳給上位機進(jìn)行處理和顯示，并且，上位機也通過(guò)串口向協(xié)調器發(fā)送控制指令，協(xié)調器將指令處理后發(fā)送給終端節點(diǎn)，終端節點(diǎn)進(jìn)行相應操作。
3.3上位機數據顯示程序上位機數據顯示程序包括數據處理和信息查詢(xún)兩部分。
數據處理模塊基于VB6.0[6]實(shí)現，主要包括串口通信與數據處理和顯示。
使用MSComm控件來(lái)實(shí)現串口通信，使之非常方便地連接協(xié)調器設備和對數據進(jìn)行處理。
終端節點(diǎn)將相應信息無(wú)線(xiàn)發(fā)給協(xié)調器，協(xié)調器通過(guò)串口傳給VB上位機軟件，在VB中對數據進(jìn)行處理，并將數據信息顯示在VB界面上。
VB界面上顯示紅外傳感器、煙霧傳感器、溫濕度傳感器、光敏傳感器、超聲波傳感器的數據信息。
傳感器節點(diǎn)數據經(jīng)VB處理顯示后，同步存到后臺SQLServer[7]數據庫服務(wù)器中，以便用戶(hù)進(jìn)行歷史數據的查詢(xún)和調用。
數據庫有對應5個(gè)傳感器節點(diǎn)的5張表，以溫濕度傳感器為例，表內字段包括ID(傳感器ID號)，Time(采集時(shí)間)，Temperature(溫度值),Humidity(濕度值)。
除了通過(guò)VB上位機實(shí)時(shí)監控傳感器狀態(tài)外，還可以通過(guò)網(wǎng)頁(yè)形式在局域網(wǎng)任何地方查看傳感器狀態(tài)。
網(wǎng)頁(yè)語(yǔ)言使用ASP.net[8]實(shí)現，主要實(shí)現過(guò)程是讀取SQLServer數據庫中表的字段值，然后發(fā)布到IIS服務(wù)器，這樣使得用戶(hù)在局域網(wǎng)中的任何位置都能通過(guò)網(wǎng)頁(yè)形式訪(fǎng)問(wèn)數據庫，查看傳感器節點(diǎn)狀態(tài)信息。
4結語(yǔ)
本文提出了一種基于ZigBee技術(shù)的倉庫管理監控系統來(lái)為布線(xiàn)困難、維護不易的領(lǐng)域解決了數據采集、傳輸和監控的難題。
在遠程端可以通過(guò)上位機軟件監控現場(chǎng)內的各種物理信息，無(wú)需人為干預，起到防火、防盜的作用，并且加入CO傳感器、酒精傳感器等各種傳感器后，能布置到充滿(mǎn)有毒、有害氣體的領(lǐng)域。
【ZigBee的倉庫監控體系設計】相關(guān)文章：
完善的教學(xué)評價(jià)監控體系建立思考11-20
高校實(shí)驗教學(xué)質(zhì)量監控體系探討02-27
中職學(xué)校教學(xué)質(zhì)量監控體系的構建論文03-13
成人高等教育教學(xué)質(zhì)量監控體系研究12-02
高職英語(yǔ)教學(xué)質(zhì)量監控與評價(jià)體系研究11-26
試析構建學(xué)校特色的本科教學(xué)質(zhì)量監控體系03-04
試論電力教育培訓課程建設體系設計研究12-02
藝術(shù)設計專(zhuān)業(yè)基礎體系創(chuàng )新性研究02-24
- 相關(guān)推薦