本文關鍵詞：基于WSN的船舶機艙溫度監(jiān)測系統(tǒng)研究與設計，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】： 隨著計算機控制技術、電子信息技術和網(wǎng)絡通信技術的飛速發(fā)展,現(xiàn)代船舶的自動化程度越來越高,逐步形成機艙自動化、航行自動化、信息一體化、裝載自動化結合的全船綜合自動化。機艙自動監(jiān)測系統(tǒng)是機艙自動化的重要組成部分,它的核心內(nèi)容是采集和管理機艙設備的運行參數(shù)、設備狀態(tài)、故障信息。本文將無線傳感器網(wǎng)絡(Wireless sensor networks-WSN)應用于船舶,設計了一種基于無線傳感器網(wǎng)絡的溫度監(jiān)測系統(tǒng),用于船舶機艙設備溫度信號的采集、處理、通信,實現(xiàn)溫度數(shù)據(jù)的集中監(jiān)測、存儲和打印等多種功能。 系統(tǒng)設計過程中,以MSP430F149和nRF905為主芯片,設計、研制了傳感器節(jié)點和中心節(jié)點,構建無線傳感器網(wǎng)絡的硬件平臺;以時分多址(Time DivisionMultiple Access)方式作為無線傳感器網(wǎng)絡內(nèi)傳感器節(jié)點與中心節(jié)點之間的通信協(xié)議,設計了通信命令的幀類型和幀格式、通信方式和過程;以Viual Basic 6.0為軟件平臺設計了計算機監(jiān)測軟件,對組建的溫度監(jiān)測系統(tǒng)進行了綜合調(diào)試,實現(xiàn)溫度數(shù)據(jù)的在線監(jiān)測,驗證了系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可操作性。 整個課題結構完整,從根本上解決了無線傳感器網(wǎng)絡設計、應用中的軟、硬件問題,創(chuàng)造性地設計了一種適合于小型無線傳感器網(wǎng)絡的新型通信協(xié)議,為船舶自動監(jiān)測系統(tǒng)甚至其它方面的無線傳感器網(wǎng)絡的應用提供了一種有效的解決方案。
【關鍵詞】：機艙監(jiān)控 溫度監(jiān)測 無線傳感器網(wǎng)絡 TDMA協(xié)議 MSP430
【學位授予單位】：大連海事大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2008
【分類號】：U664.8
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 緒論9-17
• 1.1 課題的背景及意義9-11
• 1.1.1 船舶機艙自動監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展9-10
• 1.1.2 課題的意義10-11
• 1.2 無線傳感器網(wǎng)絡研究綜述11-16
• 1.2.1 無線傳感器網(wǎng)絡概述11-13
• 1.2.2 無線傳感器網(wǎng)絡的特點13-14
• 1.2.3 無線傳感器網(wǎng)絡的應用及研究現(xiàn)狀14-16
• 1.3 論文主要研究內(nèi)容16-17
• 第2章 系統(tǒng)架構和通信協(xié)議設計17-30
• 2.1 系統(tǒng)總體架構17-18
• 2.2 系統(tǒng)主要功能18-19
• 2.3 系統(tǒng)通信協(xié)議設計19-29
• 2.3.1 RS-485總線通信協(xié)議19-23
• 2.3.2 中心節(jié)點/傳感器節(jié)點通信協(xié)議23-29
• 2.4 本章小結29-30
• 第3章 系統(tǒng)網(wǎng)絡硬件平臺設計30-51
• 3.1 硬件平臺結構及組成30-32
• 3.1.1 傳感器節(jié)點平臺30-31
• 3.1.2 中心節(jié)點平臺31
• 3.1.3 監(jiān)測計算機管理平臺31-32
• 3.2 無線傳感器網(wǎng)絡節(jié)點設計要求32-40
• 3.2.1 節(jié)點設計總體要求32-33
• 3.2.2 處理器和無線射頻芯片的設計要求33-36
• 3.2.3 節(jié)點核心部件36-40
• 3.3 傳感器節(jié)點硬件電路設計40-46
• 3.3.1 電源模塊40
• 3.3.2 微處理器模塊40-43
• 3.3.3 溫度數(shù)據(jù)采集模塊43-44
• 3.3.4 無線通信模塊44-46
• 3.4 中心節(jié)點硬件電路設計46-50
• 3.4.1 中心節(jié)點硬件組成46-47
• 3.4.2 電源模塊47-48
• 3.4.3 存儲模塊48-49
• 3.4.4 串行通信模塊49-50
• 3.5 本章小節(jié)50-51
• 第4章 系統(tǒng)軟件設計51-75
• 4.1 軟件總體設計51-52
• 4.2 傳感器節(jié)點軟件設計52-59
• 4.2.1 溫度數(shù)據(jù)采集模塊52-54
• 4.2.2 無線通信模塊54-58
• 4.2.3 傳感器節(jié)點程序流程設計58-59
• 4.3 中心節(jié)點軟件設計59-67
• 4.3.1 數(shù)據(jù)儲存模塊59-64
• 4.3.2 串行通信模塊64-65
• 4.3.3 中心節(jié)點軟件流程設計65-67
• 4.4 計算機監(jiān)測軟件67-74
• 4.4.1 人機界面設計67-70
• 4.4.2 監(jiān)測計算機與中心節(jié)點的通信過程70-71
• 4.4.3 軟件功能模塊71-74
• 4.5 本章小節(jié)74-75
• 第5章 系統(tǒng)調(diào)試與測試75-84
• 5.1 硬件電路測試75-77
• 5.1.1 節(jié)點PCB板的制作75-76
• 5.1.2 節(jié)點硬件電路測試76-77
• 5.2 軟件調(diào)試77-78
• 5.2.1 調(diào)試環(huán)境—Embedded Workbench77
• 5.2.2 開發(fā)方法—JTAG仿真器在線編程77-78
• 5.3 系統(tǒng)綜合測試78-82
• 5.3.1 測試平臺組建78-79
• 5.3.2 測試過程和結果演示79-82
• 5.4 本章小結82-84
• 第6章 總結與展望84-86
• 參考文獻86-90
• 攻讀學位期間公開發(fā)表論文90-91
• 致謝91-92
• 研究生履歷92

【引證文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 胡順強;劉彥呈;周飛云;;基于WSN與現(xiàn)場總線的機艙監(jiān)控網(wǎng)絡設計研究[J];船電技術;2011年10期

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前6條

1 鮮鴻雄;基于無線傳感器網(wǎng)絡的PCB電鍍電流監(jiān)測系統(tǒng)研究[D];五邑大學;2010年

2 馬川;基于ZigBee的電推船舶電氣設備過熱監(jiān)測系統(tǒng)設計[D];大連海事大學;2010年

3 王慧勇;船舶機艙WSN的MAC層協(xié)議優(yōu)化與仿真[D];大連海事大學;2010年

4 楊雪鋒;船用無線傳感器網(wǎng)絡節(jié)點三維定位技術研究[D];大連海事大學;2012年

5 曾明亮;船舶機艙監(jiān)控報警系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[D];南京理工大學;2013年

6 張凌寒;船載危險品集裝箱安全監(jiān)測系統(tǒng)設計[D];大連理工大學;2013年

  本文關鍵詞：基于WSN的船舶機艙溫度監(jiān)測系統(tǒng)研究與設計，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：267913