随着近年来中国改革开放事业的进一步深入，经济发展进入了一个新的阶段，近20年来，我国的高速公路网络发展到了接近发达于国家的水平。高速公路的行车安全对国民经济和人民生活具有重要意义，但是由于气象原因造成的行车安全事故，每年都会导致大量人身财产损失。气象因素存在局部性和突然性，这使得高速公路机动车驾驶员无法预知前方路况和气象条件，造成安全事故，特别是当前方气象状况突变时，如在某些路段突然出现团雾现象时，会导致前方能见度突然降低，驾驶员无法及早做好准备，非常危险。由于现在的高速公路上，还没有实时的天气预警的机制，这对高速公路的安全驾驶是一大隐患。为此，本设计以此为思想提出并设计了一种基于ZigBee无线传感网络协议的分布式气象信息数据采集系统，将数据采集节点以一定的距离间隔安装在高速公路的上，通过不断地对高速公路路段各处温度、湿度、光照等一系列气象数据的采集和实时监测，并将数据通过气象预警系统分析，及时将气象情况告知机动车驾驶员以采取应急举措，保证行车安全。本文首先介绍了了无线传感网络的发展历史以及研究现状，并着重分析了IEEE802.15.4以及ZigBee协议的特点及传输距离，在此基础上提出系统的总体设计方案，并对该方案进行了可行性分析。其次，文章详细介绍了气象信息采集节点的硬件模块的各部分电路，节点采用一块基于Cotex M3内核的由ST半导体公司生产的STM32W108芯片作为主控单元，并以此实现了ZigBee网络的组成与气象数据的采集。随后，文章介绍了各功能的软件流程与程序实现。最后，系统设计了基于LabVIEW设计了气象信息控制中心，并模拟高速公路实际情况对系统进行了测试，总结了系统现阶段存在的问题，并提出了未来的研究工作方向。