水作为生命之源，随着污染问题的日益加重，生态环境遭受到不轻的影响，在水产养殖方面，水质显得尤为重要，因此对水质进行监测分析迫在眉睫。本课题采用低功耗的ZigBee无线通信技术，完成了对水质监测终端系统的设计。将两块CC2530模块分别作为协调器和终端，由终端的温度传感器和PH传感器，进行温度采集和PH采集，采集到的数据通过串口传输到PC端。因为水质数据信息具备时效性强的特性，这个监测终端不仅可以精准采集水质信息，能满足水资源保护的多方位的需求，还能及时传输水质信息。按照水产养殖的温度以及PH需求，进行长期稳定的监控。关键字水质监测，ZigBee，温度采集，PH采集
目 录
1 引言 1
1.1 课题研究背景及内容 1
1.2 国内外研究现状与存在的问题 2
2 无线网络传输协议的选择 3
2.1 无线网络数据传输协议的确定 3
2.2 ZigBee的解读 3
2.3 ZigBee协议 4
3 总体设计方案 5
4 系统硬件设计 6
4.1 CC2530单片机介绍 6
4.2 终端节点各模块 7
4.3 处理电路模块 11
4.4 电源模块 12
5 系统软件设计 13
5.1 ZigBee无线开发平台 13
5.2 OSAL操作系统初始化程序 14
5.3 协调器的软件设计 15
5.4 无线传感器各部分程序设计 16
6 系统调试 18
结 论 21
致 谢 24
参 考 文 献 25
1 引言
1.1 课题研究背景及内容
如今工业发展迅速，全球人口不断增加，直接导致工业的污水，农业的污水和人们的生活用水排放量不断的增加，因为这些原因，水资源的质量不断的下降。由于过度的利用这些水资源，自然水体系的净化速率远远跟不上人类的污染速率，水质日益恶化，不仅对水环境造成了严重的影响，还对其四周的生态环境造成了不少影响。现在水环境急需解决的难题便是水污染的日趋加剧，水资源开始不断的减少。水是人类的生命 *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: ^351916072* 
之源，现在水资源的质量直接影响我们的生命健康，还对经济的可持续发展造成一定的冲击。为此，我们应该对治理污染的力度，进行加大，从根源上减少水资源的污染。所以，针对一些水源以及水库，我们需要进行持久的监测治理，这是对当今水资源的重要保护措施。必要对需监测处的水质实施监测，这样可以对水质的问题有个大致了解，如果一些参数超过对应指标，就会有专业人员及时地采取措施，能对水资源有较好的保护。现如今，水资源的污染问题，已经成为全球都需要面对的问题。这对我国的环境保护工程也是一个挑战，对水污染的整治迫在眉睫，否则对我国可持续性发展会有很大的影响。因此，水质监测在水环境保护中起着重要的作用，对解决水污染具有重大意义[1]。
在这几年，我国的国民经济在快速发展，可是也导致了水资源的开发过猛，对水资源的利用已经超了负荷，还破坏了很多地方的生态环境。水质监测此刻就显得尤为重要，它是水资源保护工程的技术支撑，它的准确性，需要更高的要求，它的及时可靠性也需要严格把关。目前中国有些地域已成立了水质监测系统，能对一些区域的水资源进行检监测，可是由于一些因素，这些区域的监测问题依然存在不足。这样的原因，是因为目前的水质监测自动化水平不高，信息的传输问题以及人工处理不够及时。
水体分为三大类，按所处位置区分，大略分为地表水、地下水以及海洋。我国的水资源近况并不是很理想，这些水资源由于各类污染的排放，都收到了部分影响。其中，污染源为工业废水，农业各类产业排放的农药，还有我们生活中的污水。这些水体的污染，导致了江河湖水生态的破坏，我们的生活用水与水产品都受到影响，我们食用水产品后，部分污染物进入了人体影响了我们的身体健康。所以在增强治污力度的时候，对水体长期稳定的监测显得更加重要。因而可知，我们需要构建一个网络化的水质各参数监测体系。而监测终端对于整个监测体系来说，充当着整个系统的眼睛，由各个监测点先收集数据，然后将这些数据发送到处理设施来一起分析处理，不同的需求条件下，能够实现不同的监测功能。
我们经常能在湖泊河流上，见到许多的污染漂浮物，这些漂浮物中有的含有大量有害物质，影响着水产品的质量和我们的健康，这些污染触目惊心。由此可见，对水体的监测刻不容缓，于是水体监测变成了一个很有研究意义的课题。自动化水体监测的研究变得很重要，相对于人工监测，能增加监测中的准确度及精度，提高效率。
1.2 国内外研究现状与存在的问题
20世纪80年代时，中国从国外引进了水质自动检测的系统。1994年，北京水文总站水质监测中心从英国PHox公司引进成套的水质监测系统[1]。环保工程部第一次对该系统的引进，为中国在水质监测的发展道路上奠定了基础。
目前，我国城市水质监测网的各成员单位以不同方式参与了20多项科研工作，在标准规范、技术指南等方面，取得了一系列显著成果[2]。同时，集成建设了统一的城市供水水质监测预警系统技术平台，实现对全国41个重点城市水质数据的远程上报和信息化管理，建立了包括180多种特征污染物的490种检测方法和近40种快速检测技术的设备库，为提升我国城市供水安全监管能力提供了重要的技术以及知识支撑[3]。 人们对水环境的监测日益重视，政府对水污染治理工作的力度逐年加强对水环境监测保护工作的要求越来越高[4]。由于水质数据信息具有时效性强的重要特点，特别是水质预警预报中，所以一般的水环境监测手段达不到水资源保护的各种要求[5]。所以，对水质监测体系的发展有了更高的要求。
在上世纪 70年代，欧美、日本等发达国家就地表水开展了自动在线监测[6]。采用实时在线和间歇式在线监测两种方法[7]。1966年弗兰特(Frant)和罗斯(Ross)成功研制了氟离子选择性电极，从此，离子性选择电极便开始进入了迅猛发展的时代[8]。离子选择性电极是基于电化学原理来测定离子浓度，其具有体积小、响应快、价格便宜等优点，它推动了现场水质检测仪器的发展，日本也开始考虑在公共水域设立水质自动监测器[9]。
当今，以欧美日等国为首，水质监测技术方面都有了很大的发展，从而监测水质的仪器市场发展了起来。美国尤为突出，研发了航空卫星水质监测技术，将美国境内的水源纳入远程监测系统，再将数据集中到计算机网络进行集中处理。日本也建立了自动化水体监测系统，通过自动化技术，对各区域的水体实现远程监测。近些年来，工业的发展带动了仪器技术的使用，有益于水质监测技术的发展，大大促进了以自动化技术为核心的水质监测的发展。

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