本文關(guān)鍵詞：基于LabVIEW和ZigBee技術(shù)的無線測溫裝置設(shè)計(jì)

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【摘要】：溫度的測量對實(shí)際的工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、貨物的存儲(chǔ)以及日常生活等諸多方面有著重要的意義。傳統(tǒng)的溫度測量方式存在著靈活性較差、測量范圍小、擴(kuò)展性較差、無法實(shí)時(shí)監(jiān)控等缺點(diǎn),使溫度測量存在著局限性。文章基于這些缺點(diǎn),設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一套分布式無線測溫裝置。本文提出了一套基于L abVIEW和ZigBee無線通信技術(shù)的分布式多點(diǎn)測溫裝置,并根據(jù)需要實(shí)現(xiàn)的功能,制定了設(shè)計(jì)方案。該測溫裝置利用主控芯片CC2530和鉑熱電阻PT100,實(shí)現(xiàn)了多個(gè)節(jié)點(diǎn)的溫度采集、溫度信息的無線傳輸以及上位機(jī)對上傳信息的處理、實(shí)時(shí)顯示、記錄保存等功能。本系統(tǒng)有三個(gè)主要模塊：溫度采集系統(tǒng)、數(shù)據(jù)無線傳輸系統(tǒng)、上位機(jī)監(jiān)測系統(tǒng)。溫度采集系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)場溫度的實(shí)時(shí)采集,利用PT100設(shè)計(jì)了高精度溫度采集電路,使用CC2530自帶的12位A/D轉(zhuǎn)換降低了設(shè)計(jì)難度,同時(shí)保證了數(shù)據(jù)的精度；無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)依托ZigBee無線通信技術(shù),將一個(gè)協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)和多個(gè)終端節(jié)點(diǎn)進(jìn)行組網(wǎng),從而可將終端節(jié)點(diǎn)采集來的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)發(fā)送到協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn),本文利用ZigBee的Z-stack協(xié)議棧簡化了編程過程；上位機(jī)監(jiān)測系統(tǒng)利用LabVIEW編程,設(shè)計(jì)了簡潔的界面和操作方式,可對采集的溫度信息進(jìn)行分析、處理、記錄和顯示,并且將上位機(jī)程序和一些組件打包生成安裝程序,增強(qiáng)了上位機(jī)系統(tǒng)的移植性。根據(jù)本論文設(shè)計(jì)出的無線測溫裝置可成功的采集多處的溫度信息,并將數(shù)據(jù)無線傳輸?shù)絽f(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)實(shí)時(shí)的顯示在上位機(jī)上。經(jīng)驗(yàn)證,本裝置工作穩(wěn)定,各項(xiàng)功能均達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。
【關(guān)鍵詞】：分布式 無線測溫 LabVIEW ZigBee 高精度
【學(xué)位授予單位】：安徽大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TH811
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-11
• 第一章 緒論11-16
• 1.1 課題背景及研究意義11-12
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-13
• 1.3 無線測溫裝置整體的設(shè)計(jì)思路13-14
• 1.4 論文主要工作及章節(jié)內(nèi)容安排14-16
• 第二章 ZigBee無線通信技術(shù)及其應(yīng)用16-27
• 2.1 ZigBee簡介16
• 2.2 ZigBee技術(shù)相關(guān)規(guī)范和特點(diǎn)16-18
• 2.2.1 ZigBee技術(shù)相關(guān)規(guī)范16-17
• 2.2.2 ZigBee技術(shù)規(guī)范的特點(diǎn)17-18
• 2.3 ZigBee技術(shù)的設(shè)備類型和網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)18-21
• 2.3.1 ZigBee設(shè)備類型19-20
• 2.3.2 ZigBee的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)20-21
• 2.4 ZigBee協(xié)議21-25
• 2.4.1 ZigBee協(xié)議構(gòu)成21-22
• 2.4.2 ZigBee的物理層(PHY)協(xié)議規(guī)范22
• 2.4.3 ZigBee的介質(zhì)訪問層協(xié)議規(guī)范22-23
• 2.4.4 ZigBee的網(wǎng)絡(luò)層23-24
• 2.4.5 ZigBee的應(yīng)用層24-25
• 2.5 ZigBee應(yīng)用領(lǐng)域25-26
• 2.6 本章小結(jié)26-27
• 第三章 裝置硬件設(shè)計(jì)27-42
• 3.1 終端設(shè)備的硬件構(gòu)成27-28
• 3.2 核心功能器件選型28-32
• 3.2.1 溫度傳感器28-30
• 3.2.2 主控芯片30
• 3.2.3 無線傳輸模塊30-31
• 3.2.4 運(yùn)算放大器31-32
• 3.3 溫度采集各模塊電路設(shè)計(jì)32-38
• 3.3.1 傳感器接線方式32-33
• 3.3.2 電源電路33-34
• 3.3.3 恒流源電路34-36
• 3.3.4 儀用放大電路36-38
• 3.4 電路的仿真與制作PCB38-40
• 3.4.1 電路的仿真38-39
• 3.4.2 制作印刷電路板39-40
• 3.5 本章小結(jié)40-42
• 第四章 裝置下位機(jī)軟件設(shè)計(jì)42-54
• 4.1 終端設(shè)備溫度采集程序的設(shè)計(jì)42-44
• 4.2 信息無線傳輸?shù)膶?shí)現(xiàn)過程44-46
• 4.2.1 ZigBee協(xié)調(diào)器應(yīng)用層工作流程44-45
• 4.2.2 ZigBee終端設(shè)備應(yīng)用層工作流程45-46
• 4.3 信息無線傳輸?shù)某绦蛟O(shè)計(jì)46-52
• 4.3.1 程序初始化48-49
• 4.3.3 終端節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)的周期性發(fā)送49-52
• 4.3.4 協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)的接收與串口打印52
• 4.4 本章小結(jié)52-54
• 第五章 裝置上位機(jī)軟件設(shè)計(jì)與性能測試54-67
• 5.1 LabVIEW的串口通信54-55
• 5.1.1 虛擬儀器軟件架構(gòu)(VISA)54
• 5.1.2 VISA節(jié)點(diǎn)函數(shù)的使用54-55
• 5.2 上位機(jī)程序設(shè)計(jì)55-61
• 5.2.1 串口數(shù)據(jù)通信55-56
• 5.2.2 溫度超限警報(bào)模塊56-57
• 5.2.3 各點(diǎn)溫度信息的保存57-58
• 5.2.4 制作安裝程序58-61
• 5.3 裝置測試與分析61-66
• 5.3.1 溫度精度測試與優(yōu)化62-64
• 5.3.2 無線傳輸效率與距離測試64-66
• 5.4 本章小結(jié)66-67
• 第六章 總結(jié)與展望67-69
• 6.1 總結(jié)67
• 6.2 系統(tǒng)改進(jìn)與展望67-69
• 參考文獻(xiàn)69-73
• 致謝73

【相似文獻(xiàn)】

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