基于Zigbee的低功耗数据采集系统设计

西安工业大学硕士学位论文基于Zigbee的低功耗数据采集系统设计姓名：杨朋伟申请学位级别：硕士专业：测试计量技术及仪器指导教师：侯宏录20090420基于Zigbee的低功耗数据采集系统设计作者：杨朋伟学位授予单位：西安工业大学相似文献(4条)1.学位论文王炜机动车性能检测ZigBee数据采集系统的研究与实现2008本文针对现有机动车性能检测仪器的不足并结合其发展的实际需要，提出了采用ZigBee技术实现机动车性能检测传感器数据采集的新方法，建立了基于ZigBee无线通信技术的数据采集系统。该系统采用星形网络拓扑结构，其中无线传感器节点采集速度、油耗和制动信号数据并进行前端处理，协调器节点接收数据并将数据通过串行接口发送给便携式设备，实现了机动车性能检测无线数据采集与处理系统。ZigBee技术是一种新兴的无线通信技术，采用抗干扰性能优越的直接序列扩频技术和偏移-正交相移键控调制技术，特别适合应用于较强干扰的工业环境中。目前ZigBee技术还未应用于机动车性能检测领域，这给了本课题更大的研究应用空间。本文从整体的角度分析了基于ZigBee技术的无线采集方案，给出了具体的软硬件设计和实现，以及抗干扰、可靠性的分析和设计。ZigBee无线通信技术是硬件和软件相结合的技术，采用类似OS工网络结构的分层体系结构。本文针对其硬件和软件实现进行了深入研究，并在不同章节对其各层进行详细论述。首先在设计方案论证中详细分析了ZigBee技术底层硬件的主要特性；随后详细论述了油耗、速度传感器采用的相关技术，并结合本设计使用的MicrochipZigBee协议栈对整个ZigBeev1.0协议栈的实现进行了系统论述；ZigBee应用层与应用程序紧密相连，在软件设计中结合协调器节点主程序框架，对ZigBee协议栈应用层的原语操作、相关函数和协议栈状态标志进行阐述，重点对传感器节点中断采集程序以及ZigBee协议栈发送接收程序设计进行介绍。最后给出系统测试结果。2.学位论文黄永军ZigBee远程数据采集系统的设计与实现2009随着无线网络技术的飞速发展和日益普及，低速、低功耗、低成本的ZigBee无线网络技术，已成为当前传感器网络及自动化控制领域中的一个重要研究课题。本论文对ZigBee技术进行广泛深入的分析和研究，使用ZigBee协议设计应用程序并结合硬件进行实验，主要研究工作如下：(1)介绍了ZigBee技术相关概念、应用前景和研究现状、体系结构、优缺点以及网络拓扑、设备类型、ZigBee网络的基本框架、功能、特点等内容。(2)对ZigBee网络层、应用层及ZigBee应用程序框架结构、功能进行了研究。分析了ZigBee协议栈的总体功能结构，着重讨论网络建立、路由机制、数据帧结构和数据传输模式、数据处理模式以及编程接口，展示了整个系统的应用程序编写过程。(3)分析了ZigBee设备组成结构及硬件设计思路。在具体介绍JN5121处理器模块、电源模块、时钟模块、存储器模块以及各个接口模块的基础上给出了硬件设计的整体方案及硬件原理图。(4)讨论了ZigBee网络与因特网的互联及数据交换方式。研究了WindowsCE.net嵌入式操作的定制及嵌入式数据库的应用。(5)组建基于ZigBee技术的无线数据采集系统，以JN5121单片机和数字式温湿度传感器SHT10设计出了传感器网络节点，S3C2440控制器作为ZigBee网关。传感器节点通过无线通信方式将数据发送到ZigBee网关。ZigBee网关通过以太网网络将数据传输给监测中心主机，并对实验结果进行分析。该系统具有良好的人机交互界面和远程访问功能，良好的可移植性和扩展性，可以根据具体要求方便地在数据采集模块上进行传感器的扩充以实现更多功能。3.会议论文宋超.兰西柱.贾国光.郭潇基于ZigBee的无线网络数据采集节点的设计2008随着科技的发展，融合了传感器技术、信息处理技术和网络通信技术的无线传感器网络技术应运而生。本文就是结合基于zigBee技术的无线传感器网络的开发进行的。本文首先介绍了概要介绍了无线传感器网络系统的体系结构及关键技术，包括IEEE802.15.4标准和zigBee协议栈。在此基础上对无线数据采集系统进行了总体设计和软硬件开发研制，其中微处理器模块采用的是JeImic公司的JN5139.4.学位论文孟未来基于无线传感器网络技术的温湿度数据采集系统的研制2007近十几年来，我国农业在社会信息化的推动下，正在向农业信息化方向快速发展，作为其核心的数字化农业技术已步入研究开发阶段。为此论文开展了基于无线传感器网络技术的农业温湿度数据采集系统的研制工作。ZigBee无线传感器网络是一种新兴的近距离、低复杂度、低功耗、低数据速率、低成本的无线网络化传输技术，将其应用于农业生产，实现土壤的温度和湿度的采集，进而构成无线温湿度采集系统。该系统具有无需现场布线、采集点设置灵活、采集点覆盖面积广阔、系统维护方便等突出优点，是未来数字化农业基础数据采集的首选技术和方案。论文首先介绍了无线传感器网络系统的体系结构及关键技术，包括IEEE802.15.4标准和ZigBee协议栈。在此基础上对无线传感器网络化农业温湿度数据采集系统进行了总体设计和软硬件开发研制，其中微处理器模块采用的是Freescale公司专门为无线传感器网络节点推出的基于S08核的一款超低功耗单片机处理器MC9S08GT60CFB，无线通信模块采用的是Freesacle公司的窄带、低功耗、2.4GHzISM频率、包含IEEE802.15.4无线标准协议(即ZigBee协议)的MC13192射频芯片，MC13192工作在开放的2.4GHz频段，支持对等、星型和网状网络结构，与MCU通过四线串行外设接口(SPI)连接。温湿度数据采集模块采用具有全量程标定的数字输出的瑞士Sensirion公司生产的SHT71温湿度一体传感器。它采用专利的CMOSens技术，确保产品具有极高的可靠性与卓越的长期稳定性。该系统前端微控制器程序开发调试环境为CodeWarrior开发套件。CodeWarrior'TMDevelopmentStudio(开发套件)是完整的用于编程应用中硬件bring-up的集成开发环境。CodeWarrior包括构建平台和应用所必需的所有主要工具-IDE、编译器、调试器、编辑器、链接器、汇编程序等。本系统终端监控PC应用程序是在VisualC++编译环境下开发生成的。论文对无线传感器网络化农业温湿度数据采集系统进行了测试和应用性试验，结果表明该系统各项技术性能指标达到设计要求，具有推广和应用价值。本文链接：授权使用：哈尔滨理工大学(heblgdx)，授权号：20bd3cb2-b6a4-44e7-aa92-9e3801018de9下载时间：2010年11月24日