本文關(guān)鍵詞：基于ZigBee技術(shù)的水庫信息動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：我國是世界上水庫數(shù)量最多的國家，其中小型水庫占了絕大部分，且多數(shù)位于偏遠(yuǎn)的山林地區(qū)。對于這些水庫的相關(guān)實時信息，單靠工作人員定時巡檢，，需要投入大量的人力及資金，且時效性低，很難實時掌握水庫狀況。如果采用有線連接的分布式系統(tǒng)對水庫信息進行監(jiān)測，又會出現(xiàn)由于監(jiān)測點分散、布線網(wǎng)絡(luò)搭建工作量大且維護不便等問題。隨著通信技術(shù)的發(fā)展，采用無線接入的通信方式對這些水庫進行信息監(jiān)測是最好的選擇，本項目采用支持ZigBee技術(shù)且功耗及成本低的設(shè)備，通過終端顯示控制設(shè)備與無線傳感器節(jié)點之間組成的ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，構(gòu)建了一套水庫信息動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，具有實用性強、布線復(fù)雜度低、維護簡單的優(yōu)點，能很好地解決偏遠(yuǎn)小型水庫的信息采集不便等問題。 本文首先在分析ZigBee組網(wǎng)技術(shù)的基礎(chǔ)上，確定了系統(tǒng)的總體方案，選用CC2530片上系統(tǒng)(SoC)芯片作為實現(xiàn)ZigBee技術(shù)的主控芯片，規(guī)劃了無線傳感器節(jié)點和終端顯示電路的構(gòu)成。 其次，對無線傳感器節(jié)點和終端顯示電路的設(shè)計作了詳細(xì)介紹，其中節(jié)點的硬件包括接口電路、按鍵復(fù)位電路、JTAG接口、LED指示燈、USB轉(zhuǎn)串口電路、電源模塊，以及各傳感器接口和信號調(diào)理電路；終端顯示電路硬件包括接口電路、JTAG接口、LED指示燈、STC單片機最小系統(tǒng)、USB轉(zhuǎn)串口電路、RS232串口電路、電源模塊，以及電阻觸摸屏接口電路。 然后，結(jié)合設(shè)計制作的硬件電路以及系統(tǒng)的功能要求，在Z-Stack協(xié)議棧的工程模板里進行驅(qū)動程序的添加和應(yīng)用程序的開發(fā)，實現(xiàn)整個系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)組建以及傳感器信號采集數(shù)據(jù)的傳輸和測量結(jié)果的顯示。 最后，對整個系統(tǒng)進行總體調(diào)試，逐步的測試使整個系統(tǒng)的功能都得到了有效地實現(xiàn)，組建的ZigBee網(wǎng)絡(luò)工作穩(wěn)定，節(jié)點傳感器采集的數(shù)據(jù)傳輸可靠，測量結(jié)果顯示準(zhǔn)確。
【關(guān)鍵詞】：水庫信息監(jiān)測 ZigBee技術(shù) Z-Stack協(xié)議棧 CC2530芯片 無線傳感器節(jié)點 終端顯示電路
【學(xué)位授予單位】：南昌工程學(xué)院
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TP274;TN92
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 1 緒論7-12
• 1.1 研究背景7
• 1.2 研究的目的與意義7-8
• 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀8-10
• 1.4 主要研究內(nèi)容及結(jié)構(gòu)安排10-12
• 1.4.1 主要研究內(nèi)容10
• 1.4.2 論文結(jié)構(gòu)安排10-12
• 2 系統(tǒng)概述12-21
• 2.1 水庫信息的組網(wǎng)技術(shù)-ZigBee12-16
• 2.1.1 ZigBee 技術(shù)概述12-14
• 2.1.2 ZigBee 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)14-15
• 2.1.3 ZigBee 協(xié)議框架15-16
• 2.2 系統(tǒng)總體方案設(shè)計16-20
• 2.2.1 ZigBee 芯片的選型17-18
• 2.2.2 無線傳感器節(jié)點18-19
• 2.2.3 終端顯示電路19
• 2.2.4 系統(tǒng)的開發(fā)環(huán)境-IAR19-20
• 2.3 本系統(tǒng)的特點20-21
• 3 系統(tǒng)硬件設(shè)計21-41
• 3.1 CC2530 模塊的設(shè)計21-22
• 3.2 無線傳感器節(jié)點底板的設(shè)計22-34
• 3.2.1 底板接口電路、按鍵復(fù)位電路、程序下載電路的設(shè)計22-23
• 3.2.2 LED 燈組的設(shè)計23
• 3.2.3 USB 轉(zhuǎn)串口電路的設(shè)計23-25
• 3.2.4 電源模塊的設(shè)計25
• 3.2.5 超聲波模塊信號調(diào)理電路的設(shè)計25-27
• 3.2.6 DS18B20 溫度傳感器信號調(diào)理電路的設(shè)計27-30
• 3.2.7 濁度傳感器信號調(diào)理電路的設(shè)計30-31
• 3.2.8 pH 復(fù)合電極信號調(diào)理電路的設(shè)計31-32
• 3.2.9 SHT10 溫濕度傳感器信號調(diào)理32-33
• 3.2.10 微塵傳感器信號調(diào)理電路的設(shè)計33-34
• 3.3 終端顯示底板電路的設(shè)計34-40
• 3.3.1 電源模塊的設(shè)計35
• 3.3.2 單片機最小系統(tǒng)及 LED 燈組35-36
• 3.3.3 兩路串口切換電路的設(shè)計36-38
• 3.3.4 RS232 串口的設(shè)計38-39
• 3.3.5 DGUS 電阻觸摸屏的電路設(shè)計39-40
• 3.4 本章小結(jié)40-41
• 4 系統(tǒng)軟件設(shè)計41-66
• 4.1 TI Z-Stack 協(xié)議棧41-42
• 4.2 無線傳感器節(jié)點的軟件設(shè)計42-57
• 4.2.1 HC-SR04 超聲波傳感器驅(qū)動程序設(shè)計42-46
• 4.2.2 DS18B20 溫度傳感器驅(qū)動程序設(shè)計46-49
• 4.2.3 SHT10 溫濕度傳感器驅(qū)動程序設(shè)計49-55
• 4.2.4 ADC 采集數(shù)據(jù)55-57
• 4.2.5 節(jié)點軟件的工作流程57
• 4.3 終端顯示電路的軟件設(shè)計57-65
• 4.3.1 協(xié)調(diào)器的程序設(shè)計57-59
• 4.3.2 STC 單片機的程序設(shè)計59-62
• 4.3.3 DGUS 電阻觸摸屏的配置62-65
• 4.4 本章小結(jié)65-66
• 5 系統(tǒng)的總體調(diào)試66-70
• 5.1 硬件測試66
• 5.2 組網(wǎng)測試66-67
• 5.3 數(shù)據(jù)采集、通信、顯示測試67-69
• 5.4 本章小結(jié)69-70
• 6 結(jié)論與展望70-72
• 6.1 本文總結(jié)70
• 6.2 工作展望70-72
• 參考文獻72-75
• 碩士期間取得的研究成果和參與的項目75-76
• 致謝76-77
• 附錄77-78

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

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  本文關(guān)鍵詞：基于ZigBee技術(shù)的水庫信息動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：297132