基于ZigBee和ARM技术的森林火情监测系统的设计

Bee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（ISP），采用ST的ISP软件，设置完芯片的启动模式为system memory,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（RS232）转转换为TM32F103C8串口TTL标准。

相比TM32F103C8,由于数传电台和XBee都是模块的封装，其外围电路设计比较简单。Xbee模块的串口与TM32F103C8的串口0直接连接。数传电台的串口与TM32F103C8的串口1直接连接。另外，在实际应用中，为了增加系统可视化，在硬件电路上增加数码管显示和LED指示灯，可通过数码管和LED的状态了解Coor-Node节点的运行情况，如与中继节点的连接，芯片正常工作，接受和发送森林环境参数等。

3 系统软件设计

系统软件设计分为4部分：XBee模块的单片机软件编程，Coor-Node的节点TM32F103C8软件编程，中继节点软件编程，上位机管理软件的设计。在此只介绍XBee模块的软件编程。XBee软件编程包括采集节点的XBee模块上的单片机编程和Coor-Node节点的XBee模块上的单片机编程。

Coor-Node节点的XBee模块上的单片机编程。Coor-Node节点的XBee模块在构建的星型网络中作为协调器，协议栈初始化，创建PAN CO-ORDINATOR,选择PAN ID和Coor-Node的短地址，选择空闲信道，启动网络，转发数据。协调器软件流程图如图4所示。

End-Node节点的XBee模块的编程，首先协议栈初始化，然后扫描信道发现网络中的协调器Coor-Node节点，通过相应的信道发送加入网络的请求，一旦Coor-Node节点接受了该设备，它将发送一个16位的短地址给设备，作为设备在网络中标识。

系统任务定时进行喂狗和向上位机发送心跳帧。定时喂狗可以在程序"跑飞"和"死锁"情况下实现自动复位：在数据上传间隔时间较长的情况下，定时发送心跳帧能够检测设备是否正常工作。

4 结论

以上提出了一种新的基于ZigBee和ARM的无线森林火情监测系统，有机结合了ARM高效的处理技术、短波灵活的远程数据传输技术和Zig Bee的低成本、低功耗等特点，经实验表明，该系统工作稳定，可靠性强，该系统在森林火情监测中有良好的应用前景。