基于STM32F和ZigBee的森林火情监测系统设计
基于STM32F和ZigBee的森林火情监测系统设计
ZigBee网络该网络中的ZigBee模块按功能不同，可分为End-Node和Coor-Node.End,是一种带有传感器的数据采集节点，采集并无线发送森林环境信息；Coor-Node的组成，用途。在单个网络内，所有的End-Node和Coor-Node节点按照ZigBee协议组成星型网络。
中继节点一个带有为控制器的网络中继节点，具有短波和ZigBee两种协议数据的转换能力，ZigBee模块部分接受ZigBee网络采集到的数据，经过处理后，通过短波数传电台传送送远程上位机监控中心，同时通过短波数传电台也能够从上位机获得各种控制和设置指令，并把这些指令传送到ZigBee网络，从而实现对对监测网络的设置。
上位机监控中心上位机端，电台将接收到的模拟信号转化为数字信号，并数据由串口输入上位机的管理软件中，从而实现整个监测网络系统的设置和森林环境参数的显示、查询、存储等功能。
系统硬件设计
系统硬件设计有
ZigBee网络的End-Node和Coot-Node节点与中继节点3部分组成。End节点采用XBeePRO900XSC模块作为无线收发模块，Coot-Node节点采用ARM7+XBeePRO900XSC+Pt-205模块构成。中继节点采用Pt-205模块短波传输模块。以下分析Coor-Node节点的硬件设计方案。Coor-Node节点硬件设计框图如图2所示。
Coor-Node处在系统的中间层，既要与无线传感器网络进行通信，又要与通过数传电台与上位机监控中心进行数据交互，这就要求其具有较强的数据处理能力。基于此考虑，本设计方案选用了ST公司的STM32F103C8作为微控制器。STM32F103C8是基于一个实时仿真和跟踪的32位CortexTM-M3coreCPU的微控制器，并带有64kB嵌入的高速Flash存储器。采用48脚封装、极低的功耗，多个32位定时器，2路12位的ADC、1个CAN总线以及多达7个的外部中断。
ZigBee模块DIGI公司推出的新型XBP24-BWIT-004.250kbps的数据传输速率。1600M的通信距离，支持AT和API命令集，工作频段为868/915MHz.特别适合远距离的组网要求。
考虑到具体的硬件电路图设计比较繁杂，在此给出Coor-Node的节点的硬件设计框图，STM32F103C8是数传电台和ZigBee模块的中间层，通过两个串口分别连接数传电台和ZigBee,作为模拟电台数据和ZigBee数据的交互层，通过对其软件进行编程，实现两种网络数据的转化。
由于TM32F103C8只具有64KB的片内Flash存储器和20kB的SRAM,只能够满足系统的基本需求，有考虑到ZigBee子节点地址等相关系统参数的存储问题，所以外扩了一块8MB的Flash和以一块32k的Sram62256.
在外围设备接口电路方面，由于TM32F103C8和数传电台以及ZigBee模块均为串口连接，在电路设计方面简单可靠。TM32F103C8的程序烧写方式采用在系统，采用ST的ISP软件，设置完芯片的启动模式为systemmemory,即可通过串口和ISP软件来下载Bin文件。程序下载板主要由一块美信公司MAX3232电平转换芯片构成。其能够将PC串口标准转转换为TM32F103C8串口TTL标准。
