實時時鐘模塊 - 基于ZigBee的森林火災監測系統設計
2. 2. 5 實時時鐘模塊
實時時鐘模塊主要器件采用PCF8563 時鐘芯片,它是低功耗的CMOS 實時時鐘/日歷芯片,提供1 個可編程時鐘輸出、1 個中斷輸出和掉電檢測器,所有的地址和數據通過I2C 總線接口串行傳遞。該芯片為系統提供時間基準,可以根據設置值采集數據,定時存入數據存儲器,同時也能喚醒微控制器進行自動采集,滿足對實時時鐘芯片的各種需要。
2. 2. 6 太陽能供電單元
由于普通電池不能滿足系統長時間的要求,因此,系統采用太陽能供電單元。該單元由太陽能電池組、充電控制器和蓄電池組組成。充電控制器的基本作用是為蓄電池提供最佳的使用壽命,同時保護蓄電池,避免發生過充電和過放電現象。
3 軟件設計與實現
JN5121-000-M02 模塊的軟件是在Jennic 公司的Jennic CodeBlocks 環境下開發的,采用Jennic 公司已經編寫好的MAC 層軟件,則用戶可通過C 語言編程完成應用層的開發。系統軟件流程圖如圖3 所示。
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圖3 系統軟件流程圖
系統協調器設備( 主節點協調器) 的軟件流程如圖3( a) 所示。主節點的主要功能是對ZigBee 網絡中的各個子節點進行管理,將上位機監測終端下達的測控信息通過ZigBee 網絡發送到需要測控的子節點,接收各個子節點的狀態信息并將信息發回給上位機進行數據處理和保存。系統的路由設備和數據采集控制總端( 子節點路由器和終端設備) 的軟件流程如圖3( b)所示。子節點是整個系統的數據采集和控制設備的主要執行機構,它的主要功能是接收主節點的采集控制信息,對接入的不同傳感器進行數據采集,并對電磁閥等設備進行控制。其中,路由設備在完成數據采集控制的功能外,還具有ZigBee 網絡數據路由中繼功能。
4 結束語
ZigBee 無線傳感技術具有低成本、易實現、數據傳輸可靠和低功耗等特點,非常適合于森林火災監測。系統采用網狀網絡拓撲結構,保證系統穩定可靠,以最大限度地覆蓋需要監測的區域,實時監測區域的環境因子,并根據數據變化及時發現易著火點的精確位置,真正為林火防治降低成本,提高效率。
但是系統仍存在節點多、能耗相對較高的缺陷,有待進一步的改進和優化。本系統的提出是對無線傳感在林火監測方面的應用嘗試,不但為我國林火監測研究提出了一種新方向,同時也為無線傳感的應用拓寬了發展空間。
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- 第 1 頁:基于ZigBee的森林火災監測系統設計
- 第 2 頁:?系統節點的硬件設計
- 第 3 頁:實時時鐘模塊
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( 發表人:大本 )