基于无线网络的温度监测系统的研究.rar

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  • 更新时间:2016-03-28
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摘 要:在温度监测技术研究过程中,运用传统的通信方式测量温度时,由于实际环境的复杂性和不确定性,存在着人工抄表可能带来误差和大量的布线会导致维护难度大等诸多不足.随着无线网络技术的发展,ZigBee作为一种低成本、低功耗、低复杂度、近距离的新型无线连接技术,在温度监测领域中正逐渐得到广泛的应用.这项技术主要应用在距离短、功耗低且传输速率不高的电子设备之间进行数据传输,以及其他具有典型周期性的数据、间歇性数据和低反应时间的数据信息传输,目前已成为备受人们关注的一种通信方式.从应用领域来看,包括楼宇自动化、工农业生产领域和智能手机领域在内都是ZigBee今后的开发方向.目前在智能手机领域内,短距离的传输主要是通过蓝牙实现,相比蓝牙,ZigBee的低功耗将更具有优势.

本次设计将单片机技术,无线通信技术和传感器技术相结合,利用主芯片CC2530和射频芯片CC2591,设计一个基于ZigBee技术的温度监测系统.首先根据网络协议建立网络,然后通过系统的扩展接口,利用微型传感器采集温度数据并传输至协调器,最后通过协调器与PC机之间的通信,按照预设的目标对数据进行处理和反馈.整个过程是通过温度传感器的选型,主控单元的设计和一些外围电路的设计,使各模块融入到整个系统中,实现温度的实时监测.

本次课题设计的实际应用性较强,整个系统具有低成本、微型化、低功耗等特点,已被广泛用于工业和农业生产现场.在发挥无线传感器网络技术在监测温度过程中优势的同时,为用户提供智能准确的信息,提高工农业生产效益.实验结果表明,本系统可以完成节点间通信,以及数据的实时显示、存储和处理,可以实现环境温度的远程监测.

关键词:无线传感器网络;ZigBee;CC2530;CC2591

 

目录

摘要

abstract

第1章 绪论-1

1.1 课题背景及意义-1

1.2 课题的研究内容及国内外现状-1

1.3本文的研究内容-3

第2章 ZigBee技术的研究-5

2.1 ZigBee的原理-5

2.1.1 网络拓扑-5

2.1.2 无线信道组成-5

2.2 ZigBee协议的架构-6

2.3 ZigBee协议栈的主要工作流程-6

2.4 ZigBee的特点-7

2.5 Zigbee的应用前景-8

2.6 本章小结-9

第3章 系统总体方案设计-11

3.1 总体方案设计-11

3.2 温度采集方案设计-11

3.3 无线接收发方案的设计-12

3.4 显示部分的方案设计-13

3.5 本章小结-13

第4章 系统硬件组成与设计-15

4.1总体硬件组成-15

4.2功能模块设计-15

4.3 微处理器设计和温度传感器-16

4.4 ZigBee测试底板的硬件设计-18

4.5 本章小结-22

第5章 系统软件平台-23

5.1 总体软件设计-23

5.2 模块间的通信设计-23

5.2.1协调器节点的软件设计-23

5.2.2 终端节点设计-26

5.3 温度数据的发送与接收-27

5.3.1温度数据的采集-27

5.3.2上位机监测软件的设计-28

5.4本章小结-28

第6章 结论与展望-29

6.1 结论-29

6.2 不足与未来展望-29

参考文献-30

致谢-32

附录A:基于无线网络的温度监测系统的研究原理图-33

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