CC2430与DS18B20的粮库温度传感器网络设计

　　1 传感器网络体系结构

　　一个典型的传感器网络的体系结构包括分布式的传感器节点、网关节点、互联网和用户界面等。在传感器网络中，节点布置在被监测区域内。每个传感网络装备有一个连接到传输网络的网关。网关通过传输网络把被测数据从传感区域传到提供远程连接和数据处理的基站，基站再通过Internet连到远程数据库。最后采集到的数据经分析、挖掘后通过一界面提供给终端用户。

　　本系统主要结构是每个CC2430模块挂接多个DS18820温度传感器。温度传感器按一定规律布置在粮库中，通过单总线与当前CC2430模块连接;利用无线传感器网络组网技术将这些CC2430模块组网，并把数据发送到本仓数据集中器，通过网桥将数据集中器与当地监控主机连接，如图1所示。最后通过Internet将远程终端用户与当地监测系统连接，实现远程网络化粮库数量监控，如图2所示。

　　2 传感器布置模型

　　平房仓粮堆温度数据信息采集系统监测点布置平面示意图如图3所示。仓内温度传感器的设定是相对东、南、西、北侧墙向内每侧各布置3组温度传感器，其中每组间距为1 m;东、南、西、北各侧由墙向内布置的间距分别是0.25 m、0.25 m、0.5 m、1.0 m、1.0 m……。

　　平房仓粮堆温度数据信息采集系统监测点立面示意图如图4所示。粮堆温度监测点分别由粮面向下和由仓底向上布置，按照6m装粮高度每根单总线电缆设置8只温度传感器，自粮面向下及自仓底向上传感器布置间距为0.30 m、0.70 m、1.0 m、1.0 m。对仓内东、南、西、北各侧3组同一平面的3个粮堆温度监测点的数据信息采取求平均值的方法进行整理，以提高监测数据信息的可靠性和准确性。

　　3 DS18B20单总线温度传感器

　　DS18820数字温度计提供9位(二进制)温度读数，指示器件的温度信息经过单线接口送入DS18820或从DS18820送出，因此从主机CPU到DS18820仅需一条线(和地线)。DS18820的电源可以由数据线本身提供，而不需要外部电源。因为每一个DS18820在出厂时已经给定了唯一的序号，因此任意多个DS18820可以存放在同一条单线总线上，这允许在许多不同的地方放置温度敏感器件。DS18820的测量范围从-55℃～+125℃，增量值为0.5℃，可在1 s(典型值)内把温度变换成数字。DS18820与多个DS18820读温度流程如下：复位→发55HMATCHROM命令→发64位地址→发44H开始转换命令→延时→复位→发55HMATCHROM命令→发64位地址→发0BE读存储器命令→连续读出2字节数据(即温度)→复位→读下一个器件温度。

　　4 CC2430模块