基于Zigbee的磁场检测

I计算机科学与技术学院《ZigBee无线网络原理》课程设计报告设计题目：基于Zigbee的磁场检测设计人员：学号：学号：学号：学号：学号：指导教师：2015年4月II目录目录................................................................................................................................................................II摘要...................................................................................................................................................IIIABSTRACT.........................................................................................................................................IV1设计目标......................................................................................................................................................12设计内容......................................................................................................................................................13系统框图......................................................................................................................................................14实验所需器材..............................................................................................................................................25实验各个模块的相关电路设计..................................................................................................................35.1霍尔传感器的相关参数................................................................................................................35.2霍尔传感器原理图..........................................................................................................................45.3协调器原理图...................................................................................................................................55.4Zigbee核心板介绍...........................................................................................................................66实验软件设计..............................................................................................................................................76.1裸机程序..........................................................................................................................................76.2Zigbee协议栈部分程序................................................................................................................96.3基于VB语言上位机控制程序......................................................................................................117作品实物图展示........................................................................................................................................138实验小组成员分工....................................................................................................................................159实验总结....................................................................................................................................................16参考文献.......................................................................................................................................................1610.小组成员评分..........................................................................................................................................17IIIZigBee磁场检测摘要随着物联网的兴起，ZigBee技术以其独有的优势正在为我们提供更多优质便捷的技术成果。本课题研究的是基于ZigBee技术，设计和实现了一种无线传输检测磁场新的解决方案。设计以电脑控制端、ZigBee技术、霍尔传感器模块等硬件模块组成的检测系统。实现当有磁场靠近传感器时指示灯亮并且上位机有提示的功能。使得磁场检测变得方便简洁。【关键词】ZigBee核心板霍尔传感器磁场检测IVABSTRACTWiththeriseoftheInternetofthings,ZigBeetechnologywithitsuniqueadvantageistoprovideuswithmorehighqualityconvenienttechnologicalachievements.ThistopicresearchisbasedonZigBeetechnology,designedandimplementedanewwirelesstransmissiontestmagneticfieldsolution.Designwithcomputercontrolend,ZigBeetechnology,hallsensormoduleofhardwaremoduletestingsystem.Implementationwhenthereisamagneticfieldsensorneartheindicatorandtheuppermachinehasthefunctionofthetip.Makethemagneticfielddetectionbecomesconvenientandconcise.[keywords]ZigBeeHallsensorMagneticfielddetection《ZigBee无线网络原理》课程设计报告：基于ZigBee磁场检测的设计11设计目标本次设计要求实现一个PC端可以接收到下位机传来的数据并判断周围是否有强烈磁场的功能。PC端控制软件可以用VB语言，对VB串口控件要熟悉的掌握。同时要求学生对CC2530芯片编程和zigbee协议栈有相当程度的理解以及熟练的应用，熟悉ZigBee串口以及中断的使用，会基本的C语言熟练掌握IARFOR8051软件的使用与程序下载以及手机软件开发环境。2设计内容（1）当有磁场靠近霍尔传感器时，根据霍尔传感器的工作原理：激励电流I从一端流入，磁场B由正上方作用于薄片，这时电子e的运动方向与电流方向相反，将受到洛仑兹力F的作用，向内侧偏移，该侧形成电子的堆积，从而在薄片的两侧方向产生电场E。电子积累得越多，F、E也越大，在半导体薄片两侧方向的端面之间建立的电动势EH就是霍尔电势，就能检测是否有磁场，其接口就会输出一个低电平信号。（2）霍尔传感器检测到的信号就会通过Zigbee发送给协调器，然后协调器通过串口发送给上位机，通过上位机就能实时检测是否有磁场。3系统框图图3.1系统总体框图《ZigBee无线网络原理》课程设计报告：基于ZigBee磁场检测的设计2图3.2程序运行框图4实验所需器材此处用CC2530芯片用作接收信息和控制芯片，实现无线遥控，单跳控制距离可以达到100米以上。（1）Zigbee核心板，2块；（2）仿真器，1套；（3）OLED显示器，1块。（4）3.7V电池盒，1个（5）锂电池，1节（6）下载线，1根（7）锂电池专用充电器，1个（8）底板，1块（9）microusb线，1根（10）霍尔传感器，一个《ZigBee无线网络原理》课程设计报告：基于ZigBee磁场检测的设计35实验各个模块的相关电路设计5.1霍尔传感器的相关参数（1）长尺寸：32mmX宽11mmX高20mm（2）主要芯片：LM393、3144霍尔传感器（3）工作电压：直流5伏（4）特点：1、具有信号输出指示。2、单路信号输出。3、输出有效信号为低电平。4、灵敏度可调（精调）。5、有磁场切割就有信号输出6、电路板输出开关量！(可直接接单片机)7、可用于电机测速/位置检测等场合适用场合：单片机学习、电子竞赛、产品开发、毕业设计等。图片展示：图5.1霍尔传感器实物图《ZigBee无线网络原理》课程设计报告：基于ZigBee磁场检测的设计45.2霍尔传感器原理图图5.2霍尔传感器原理图《ZigBee无线网络原理》课程设计报告：基于ZigBee磁场检测的设计55.3协调器原理图图5.3协调器原理图《ZigBee无线网络原理》课程设计