基于CC2430片上温度传感器的温度监控系
统
第22卷第4期
垃圾减量2012年4月
计算机技术与发展
COMPUTERTECHNOLOGY ANDDEVELOPMENT
V o1.22No.4
Apr.2012
基于GG2430片上温度传感器的温度监控系统
蒋凌云，马奥，吕亚超，吴智宇
(1.南京邮电大学计算机学院，江苏南京210003;
2.江苏省无线传感网高技术研究重点实验室，江苏南京210003)
摘要：由传感器，微处理器和无线通信接口组成的无线传感器网络是一门日益引起人们研究兴趣的技术.它广阔地应
用于医疗卫生，环境监测等领域.论文设计并实现了一种基于无线传感器技术的温度传感器监控系统.为了降低硬件成
本，利用CC2430片内温度传感器进行温度采集.论文首先介绍了CC2430芯片的技术特点，基本功能，阐述了如何利用
日记格式图片
CC2430片内温度传感器进行温度测量的系统设计，给出了误差处理方法，实验的关键程序代码和实验结果.实验结果表
明，基于CC2430片上温度传感器的温度监控系统适用于对监控温度精度要求不高，需自组网的环境.
关键词:CC2430；温度传感器；误差处理
中图分类号:TP39文献标识码:A文章编号:1673—629Xf2012)04—0191—04 DesignandImplementationofTemperatureDetectionSystem
UsingCC2430-ChipTemperatureSensor
JIANGLing—yun,MAAo,Lt)Y a—chao,WUZhi—yu
(1.CollegeofComputer,NanjingUniversityofPostsandTelecommunications,Nanjing210 003,China;
2.JiangsuHighTechnologyRearchKeyLaboratoryforWirelessSensorNetworks, Nanjing210003,China)
Abstract:Wirelessnsornetwork,compodbynsors,microprocessorandwirelesscom municationinterfaceisallinterestingfield,and gainsmoreandmoreanentions.Thewideapplicationprospectsmakeitdevelopingrapidlyin somefieldssuchashealthcare,environ-常节约
mentmonitoringfield.Itintroducesatemperaturemonitoringsystembadonwirelessnso rnetwork,inwhichexplainsthetechnology
featuresandbasicfunctionofCC2430,andexplainshowtOdesignthetemperaturedetections ystemusingtemperaturensorinCC2430 inordertOreducethecostofhardware.Thekeycodesandtheresultsoftheexperiment.aswella sthedataerro
rhandingmethodaregiv-
en.TheexperimentalresultsshowthatthesystemisapplicabletOthoenvironmentswithlo wprecisionandadhoenetworkrequire—
ments.
四川名小吃
Keywords:CC2430;temperaturensor;errorhanding
0引言
温度监控系统被广泛应用于工业，环境监测，医
疗，家庭等社会生产生活的各个领域，温度的检测有许
多方法，可供选择的器件和运用的技术也有多种"",
基于无线传感器技术的温度传感器监控系统弥补了传
统方法费时费力，不便应用在特殊环境的温度检测，不
便于多点融合监控等缺点.文中利用CC2430芯
片自带温度传感器，设计并实现了基于无线传感器的
温度监控系统.
CC2430是TexasInstrument(德州仪器，以下简称
收稿日期:2011—09—04；修回日期:201l一12一o6
基金项目：江苏省科技支撑计划(工业)项目(BE2010198)
作者简介：蒋凌云(1978一)，女，湖南永州人，讲师，博士研究生，研究向为传感器网络，分布式计算等.
TI)旗下的Chipcon公司生产的首款符合ZigBee技术
的2.4GHz射频系统单芯片.适用于各种ZigBee或
类似ZigBee的无线网络节点，包括调谐器，路由器和
终端设备.它延用了CC2420芯片的架构，在单个芯
片上整合了ZigBee射频(RE)前端，内存和微控制器.
柠檬片泡水它使用1个具有128kB可编程闪存和8kBRAM的8
位MCU(8051)，还包含模拟数字转换器(ADC)，几个
定时器,AESI28协同处理器，看门狗定时器,32kHz
晶振的休眠模式定时器，上电复位电路，掉电检测电
路，以及21个可编程I/O引脚.CC2430芯片采用0.
18mCMOS工艺生产，工作时的电流损耗为27mA;
在接收和发射模式下，电流损耗分别低于27mA或25
mA.而CC2430的休眠模式和转换到主动模式的超
短时间的特性，也特别适合那些要求电池寿命非常长
的应用.此外CC2430片上还集成了一个温度传感器
192?计算机技术与发展第22卷
和电压传感器，非常适合构建一些简单的无线传感器所示.
网络应用.由于CC2430片上系
统集成度高，造价低，所以基于此
构建温度监控系统具有很好的稳
定性和较低的成本".
1温度监控系统设计
将节点分为两大功能节点:
温度采集节点和基站节点.温度
采集节点负责采集温度信息，通
过CC2430的无线通信模块将采
集到的信息发送到基站节点，基
站节点可以直接显示，也可以通
过增加互联网等传送到远端显示
一…'——…….'.'——''.'——…一
:……一…一薮～……….
(充当网关功能).根据温度监控系统的功能需求，分
为四个模块：数据采集模块，数据发送模块，数据接收模块，串口通信模块.
数据采集模块需要用到芯片内部A/D转换，将
A VD转换通道设置为片内温度传感器，由于使用的是片内温度传感器，所以需要进行一定的误差补偿处理, 将采集到的数据进行偏差值校正，最后送往发送缓冲区.该模块直接定时读取内部传感器数据，不需要外
什么是卫衣
部触发，每隔一定时间将读数传递至发送模块.
发送模块负责将缓冲区内的数据通过点对点方式
发送给目标节点.模块使用某种通信协议进行点对点传输，模块本身拥有目标节点地址，自身地址信息，对数据进行简单的打包发送.
接收模块负责接收数据，将从其他节点点对点发
送来的数据包进行接收，该包含有源发送地址，接收节点地址.模块设计拥有超时休眠设置，超过一定时间
未接收到数据包，则自动关闭无线电，以减少功耗，延长电源寿命.
串口通信模块主要工作于基站，用于将收到的
数据通过串口发送到计算机，以便应用和处理.同时
也发送节点或基站的工作状态至串口，以便监视整个系统的工作状态，及时进行故障排除.
各模块功能与关系如图1所示.
2温度监控系统实现
2.1数据采集模块
数据采集模块使用的是CC2430芷=片内置的片内温度传感器，由于使用的是片内温度传感器，所以需要进行一定的误差补偿处理，通过误差补偿公式换算得到实际温度，并应用于温度采集.六味地黄丸
通过阅读CC2430芯片的说明手册，在电气规范
这节中，找到了模拟温度传感器的误差参数表，如表1 _二二二二二二二=一一一一一一一一一一一一
图l软件各模块功能及关系
表1模拟温度传感器参数
参数最小值典型值最大值单位条件/备注
一
40.C时的输
O.648V估计值
出电压
0oc时的输出
0.743V估汁值
电压
+40.c时的输
0.840V估计值
出电压
+8O.c时的输0
.
939V估计值
红烧芋儿出电压
适合一20c到温度系数
2.45mV/oC
8O.c的估汁值
