基于ARM的无线气象数据通信系统设计

摘要：为了实现自动气象站无线化、网络化的需要，开发了一种基于ARM、嵌入式Linux和CC2530构建的无线气象数据通信系统。对系统软硬件设计和通信流程进行了阐述。采用跨平台能力强的Qt作为开发工具，设计并实现了一个带有图形用户界面的嵌入式系统，提出新的数据帧格式，实现了气象数据准确、高效传输。结果表明，系统具有低成本、高可靠性以及较好的实用性。关键词：ARM；CC2530；嵌入式系统；数据通信；无线传感器网络 自动气象站数据采集器一般基于单片机或PC／104总线控制器设计，具有与PC兼容性好、功耗低、体积紧凑等特点，然而如何设计出功能强大，网络传输功能强的自动气象站数据采集器，满足现代气象检测的要求，是一个值得研究的课题。 文中基于ARM微处理器和Linux操作系统平台，借助前端无线传感器网络的数据输入，利用嵌入式Qt的开发优势并设计数据通信格式，完成无线气象数据通信系统的设计，实现了数据的可靠传输。为天气预报、科学研究、气象灾害预警等提供实时的气象观测数据。1 无线气象数据通信系统的基本组成 如图1所示，无线气象数据通信系统主要由无线传感器网络节点、协调器、数据通信器(数据通信器以S3C2440AL为核心)、远程服务器等组成，完成对数据的采集、处理、传输和存储等功能。数据的采集基于CC2530的无线传感器网络，传感器节点将采集到的气象数据定时发送给协调器，再由协调器将数据通过RS232接口传给数据通信器，数据通信器按气象数据处理规范对接收到的数据进行处理后，一方面显示在液晶显示屏上，另一方面经以太网发送到远程服务器。此外，数据通信器保存接收的数据。

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2 硬件电路设计2．1 CC2530与S3C2440AL的连接 CC2530是TI公司以C51为内核的ZigBee芯片，它支持IEEE802．15．4标准以及ZigBee、ZigBee PRO和ZigBee RF4CE标准，提供101 dB的链路质量，具有高接收灵敏度和强抗干扰性，同时具有低功耗、低成本、时延短、高安全等特点。此外，系统采用Samsung S3C2440AL来实现高分辨率彩色显示、触摸控制、高速数据处理及管理、网络接口扩展等需要。

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