摘要：為了實現溫室花房環境的實時監測，提出了一種基于ZigBee技術的環境監測系統，并對系統的整體設計進行了研究。通過對ZigBee技術的分析和對CC2430芯片的研究，利用ZigBee技術設計環境監測系統，運用該系統對溫室花房的溫度、濕度等進行監測，達到實時遠程監測的目的。
關鍵詞：溫室花房；ZigBee；CC2430；環境監測

0 引言
溫室花房的環境溫濕度控制與管理是影響植物生長過程的重要因素。目前，實際使用的各類環境監測系統普遍存在網絡布線困難、成本高及實時性差等問題，本文針對上述問題，提出了基于ZigBee無線傳感器網絡的溫室花房環境監測系統。該系統主要由低功耗微小無線傳感器通過自組織方式構成，可利用網絡節點功耗低、工作時間長、成本低等特點，實現低成本無人連續在線監測。同時，無線傳感器網絡節點布置密集，對每個監測點都有多個節點進行測量，可以通過數據融合提高數據精度，而單節點失效也不致影響測量效果，這種測量方式使得系統容錯性強。另外，無線傳感器網絡不僅可以進行監測，還可對指定區域進行查詢，這些特點是傳統在線監測系統所不具備的。

1 Zigaee技術
1．1 ZigBee技術簡述
在工業控制、環境監測、商業監控、汽車電子、家庭數字控制網絡等應用中，系統所傳輸的數據通常為小量的突發信號，即數據特征為數據量小，要求進行實時傳送，如采用傳統的無線技術，雖然能滿足上述要求，但存在著設備的成本高、體積大和能源消耗較大等問題，針對這樣的應用場合，人們希望利用具有成本低、體積小、能量消耗小和傳輸速率低的短距離無線通信技術，ZigBee技術就是在這種需求下產生的。它是具有成本低、體積小、能量消耗小和傳輸速率低的無線通信技術，其中文譯名通常稱為“紫蜂”技術。
ZigBee是一種新興的短距離、低速率的無線組網通信技術，可以實現使用廉價的電池就能夠連續工作多年的無線網絡。ZigBee的協議架構建立在IEEE 802．15．4標準基礎之上，該標準定義的無線個人區域網絡的特征與無線傳感器網絡有很多相似之處，很多研究機構把它作為無線傳感器網絡的通信標準。表1詳細列出ZigBee的主要特點。

1．2 ZigBee芯片介紹
CC2430出自挪威Chipcon公司，是一款真正符合IEEE 802．15．4標準的片上ZigBee產品。該芯片延用以往CC2420芯片的結構，在單個芯片上集成ZigBee射頻(RF)前端、內存和微控制器。它使用一個8位MCU(8051)，具有32／64／128 KB可編程閃存和8 KB的RAM，還包含模／數轉換器(ADC)、幾個定時器、AES-128安全協處理器、看門狗定時器、32 kHz晶振的休眠模式定時器、上電復位電路、掉電檢測電路。CC2430還有21個可編程的I／O口引腳，P0、P1口是完全的8位口，P2口只有5個可使用的位。通過軟件設定一組SFR寄存器的位和字節，可使這些引腳作為通常的I／O口或作為連接ADC、計時器或USART部件的外圍設備I／O口使用。其I／O口引腳功能如下：
1～6腳(P1．2～P1．7)：具有4 mA輸出驅動能力；
8，9腳(P1．0，P1．1)：具有20 mA的驅動能力；
11～18腳(P0．0～P0．7)：具有4 mA輸出驅動能力；
43～46，48腳(P2．0～P2．4)：具有4 mA輸出驅動能力。
CC2430芯片采用0．18μm CMOS工藝生產，工作時的電流損耗為27 mA。
在接收和發射模式下，電流損耗分別低于27 mA或25 mA。CC2430的休眠模式和轉換到主動模式的超短時間的特性，特別適合那些要求電池壽命非常長的應用場合。