[发明专利]基于Zigbee和串口的通用传感器收发方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于Zigbee和串口的通用传感器收发方法，属于无线传感器网络领域。

背景技术

目前传感器的使用越来越普遍，各行各业都是用到了传感器来采集必要的数据，以帮助工作、生产、远程健康监护、现代医疗等。特别是在没有通信设施的情况下，收发模块发送传感器数据的准确和及时显得尤为重要。

现代传感器种类越来越丰富，收发模块的通用性也是必不可少的。远程健康监护、野战、煤矿等环境下，固定的收发模块必须能够同时兼容多种传感器的收发。但目前收发模块未能实现各类传感器的通用性，这使得上述环境中各类传感器的采集数据的收发存在着较大的不便。

在某些特定的情况下，电量的使用也将是无线传感器网络重要的一环，如煤矿安全、野战、土壤监测、气体监测等环境下不能更换电池，而且也必须要保证长时间的对传感器供电，以保证才传感器的实用性。因此，该问题也是在传感器进行采集、收发数据时予以考虑并解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于Zigbee和串口的通用传感器收发方法，在没有通信设施基础的情况下，能够采集多种支持串口通信的传感器数据，解决现有技术中存在的上述问题。

以各种环境下多点协同采集传感器数据为应用背景，本发明设计了一种基于Zigbee和串口的通用传感器收发模块。相对于传统的单点采集传感器数据，本发明设计了基于Zigbee多跳自组织网络的通用传感器收发模块，支持多种传感器。Zigbee网络有效的将多跳数据协同发送到Sink节点，Sink节点收到数据后，直接发送到电脑的数据库，上层软件将根据数据库数据进行分析。此方法具有自组织网络、电源管理、稳定性好、无需依赖既有的通信网络、支持网络管理、数据截取等特点，可广泛应用于远程医疗，野外作战，突发灾害，军事训练，个人保健以及其他没有通信设施支持的监测场景中。

本发明的技术解决方案是：

一种基于Zigbee和串口的通用传感器收发方法，采用Zigbee传输机制，Zigbee通过自组织网络，通过多跳传输，将传感器数据发送到Sink节点；包括数据采集过程、数据发送过程、控制管理过程；

数据采集过程：传感器采集数据后，将采集数据以数组形式发送给处理器；

数据发送过程：处理器将传感器编号赋值到存放采集数据的数组中，处理器对接收到的采集数据进行处理后，Zigbee子模块经过多跳网络转发至Sink节点，Sink节点收到数据后再发送到服务器处理；

控制管理过程：Zigbee子模块对接收到Sink节点发送来的命令数据进行存储，并将该数据发送给处理器，处理器接收后，依据命令表及相应的函数进行执行Sink发来的命令，处理器将执行后的结果按照数据发送步骤进行发回。

进一步地，数据采集过程具体为：

S101、接通电源，处理器和传感器均启动工作；

S102、处理器通过串口0发送启动命令0xaa 0xyy 0xzz到传感器，在通过串口0发送一个字节数据的时候led灯组的led1会亮灭一次；

S103、传感器接受到命令后，采集数据并且发送到处理器串口1；

S104、传感器建立一个数组a[n]，处理器每收到传感器的一个数据都会产生一次中断，收到的收据依次放到a[1]到a[n-1]，在通过串口0接收一个字节数据的时候led灯组的led2会亮灭一次；

S105、设立一个标志flag，并且赋置为假；如果所有接受数据n-1次，将flag设置为真；

S106、每产生一次中断，接收一次数据，处理器都开始检查flag标志是否为真，如果为真，则数据不进行丢弃，否则丢弃数组中的数据。

进一步地，在步骤S103中，采集数据并且发送到Msp430F149处理器串口1是通过Msp430F149处理器的RXBUF1来不断的接受数据，每接收一次数据，都会产生一次中断，中断内将数据依次存储在a[1]到a[n-1]中。

进一步地，数据发送过程具体为：

S201、处理器开始检查数组a中的数据，如果a[2]到a[n-1]数据均为0，认为是无效数据，直接丢弃；

S202、数组a数据有效的情况下，将传感器编号赋值到a[0]中；

S203、处理器通过BL1551电源管理子模块中使得Zigbee子模块供电，这时Zigbee子模块正常工作；

S204、串口0与Zigbee子模块相连，处理器使能自己的串口0，使Zigbee子模块与处理器进行通信；