基于无线传感器网络的无线温湿度采集系统（附详细使用教程+完整代码+原理图+完整课设报告）

🎊项目专栏：【Zigbee课程设计系列文章】（附详细使用教程+完整代码+原理图+完整课设报告）

前言

👑由于无线传感器网络（也即是Zigbee）作为🌐物联网工程的一门必修专业课，具有很强的实用性，因此很多院校都开设了zigbee的实训课程；
👑同时最近很多使用了我的单片机课设的同学又来私信咨询我基于Zigbee的的课程设计的相关问题；
👑所以为了帮助各位有需要的同学顺利完成自己的课程设计，有个顺利的假期，同时为了方便各位想要学习ZigBee的同学查找学习，建立了本专栏。
💞但是由于笔者正在读研，每天的任务比较重，只能在从实验室回来后，晚上抽一个小时的时间来写，所以，更新不易，靠爱发电。

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正在更新中~ ✨

🚨 我的项目环境：

平台：Windows 11
编译器：IAR for 8051 8.10
Zigbee协议栈：Zstack-CC2530-2.5.1a
芯片型号：CC2530

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提示：以下是本篇文章正文内容，下面案例可供参考，代码链接以及电路图已经放在文末，点击获取

基于无线传感器网络的无线温湿度采集系统（附详细使用教程+完整代码+原理图+完整课设报告）

1 功能介绍
2 系统总体设计
3 软件设计
- 3.1 温湿度传感器驱动程序
- 3.2 终端节点封装点对点通信程序发送信息的函数
4 实物展示
5 获取源代码以及电路原理图

1 功能介绍

本项目旨在开发一种基于ZigBee无线通信技术的农业大棚环境感知系统，设计并实施了一套集成DHT11温湿度传感器和ZigBee无线通信模块的环境监测系统。DHT11传感器与ZigBee终端节点通过GPIO端口相连接，部署于农业大棚内，用于采集实时的温湿度数据。当终端节点通过DHT11获取到温湿度数据后，通过ZigBee网络由终端节点传输至协调器节点。协调器节点再将收集到的信息通过串口通信方式发送至上位机，实现数据的可视化呈现与远程监控。

2 系统总体设计

本系统总体设计图如下图所示。本系统采用CC2530单片机作为主控制器，通过CC2530读取温湿度数据，集成DHT11温湿度传感器和ZigBee无线通信模块的农业大棚环境感知系统。DHT11传感器与ZigBee终端节点通过GPIO端口相连接，部署于农业大棚内，用于采集实时的温湿度数据。当终端节点通过DHT11获取到温湿度数据后，通过ZigBee网络由终端节点传输至协调器节点。协调器节点再将收集到的信息通过串口通信方式发送至上位机，实现数据的可视化呈现与远程监控。

系统总体架构图

3 软件设计

对于本文而言，软件主要是依靠zigbee协议栈完成，对其SampleApp代码进行了修改，完成了本软件的设计。ZigBee是基于IEEE802.15.4标准的低功耗局域网协议。根据国际标准规定，ZigBee技术是一种短距离、低功耗的无线通信技术。
ZigBee协议从下到上分别为物理层(PHY)、媒体访问控制层(MAC)、传输层(TL)、网络层(NWK)、应用层(APL)等。其中物理层（PHY）和媒体访问控制层（MAC）遵循IEEE802.15.4标准的规定。

3.1 温湿度传感器驱动程序

函数DHT11()是用于启动并读取DHT11温湿度传感器的数据的函数。

void COM(void)  // 温湿写入
{     uchar i;         for(i=0;i<8;i++)    {ucharFLAG=2; while((!wenshi)&&ucharFLAG++);……省略……ucharcomdata|=uchartemp; }    
}
void DHT11(void)   //温湿传感启动
{wenshi=0;Delay_ms(19);  //>18MSwenshi=1; P0DIR &= ~0x40; //重新配置IO口方向Delay_10us();Delay_10us();                       Delay_10us();Delay_10us();  if(!wenshi) {……省略……wendu_shi=ucharT_data_H/10; wendu_ge=ucharT_data_H%10;shidu_shi=ucharRH_data_H/10; shidu_ge=ucharRH_data_H%10;        } P0DIR |= 0x40; //IO口需要重新配置 
}

3.2 终端节点封装点对点通信程序发送信息的函数

对于终端节点，获取到信息是不够的，还应当将信息发送给协调器节点，这就要调用到ZigBee协议栈的底层发送函数AF_DataRequest()。这个函数能够将指定的协议簇发送给指定的目标节点，该函数参数众多，第三个参数：uint16 cID 簇ID；第四个参数：len 要发送的数据的长度；第五个参数：uint8 *buf 指向发送数据缓冲的指针；第六个参数：uint8 *transID事务序列号指针。如果消息缓存发送，这个函数将增加这个数字；第七个参数：发送选项，可以由下面一项，或几项相或得到；AF_ACK_REQUEST 0x10 要求APS应答，这是应用层的应答，只在直接发送（单播）时使用；第八个参数：uint8 radius 最大的跳数，用默认值AF_DEFAULT_RADIUS。我们想要使用这个函数发送信息就需要指定合适的参数来发送协议。
所以本项目封装了一个名为SampleApp_SendPointToPointMessage的函数，其主要功能是构建并发送一个点对点（Point-to-Point）的消息，其中包含了发送方的MAC地址以及从DHT11温湿度传感器获取的当前环境温度和湿度数据。

void SampleApp_SendPointToPointMessage( void )
{……………省略……………………if ( AF_DataRequest( &Point_To_Point_DstAddr,&SampleApp_epDesc,SAMPLEAPP_POINT_TO_POINT_CLUSTERID,12,buf,&SampleApp_TransID,AF_DISCV_ROUTE,AF_DEFAULT_RADIUS ) == afStatus_SUCCESS ){}else{// Error occurred in request to send.}
}