基于ZigBee的计量检测环境温湿度监测无线传感系统

摘要

物联网技术当今被广泛应用于智能化的工业、医疗、交通、家居及计量等多个领域以实现智能识别、定位、跟踪、监控和管理。本文以智能计量监控为研究背景，理论与实际想结合，设计用于计量检测环境温湿度监测的无线传感网络。 本文提出一种采用ZigBee技术作为感知层无线传感网络为通信方式的技术方案，ZigBee是当今新兴的三种无线传感技术之一，且简便灵活。ZigBee是一组基于IEEE标准批定的802.15.4的低功耗的无线局域网协议。ZigBee的特点是近距离、自组成网、低复杂度、低数据速率以及低功耗，切实符合现场环境的实时监控。根据需要采集的数据类型，选择相应的传感器构建传感系统，选择CC2530芯片作为主控芯片，对底层模块和射频模块的电路进行了设计。通过ZigBee协议栈编译程序，搭建具有自组成网功能的多跳型Mesh网络拓扑结构的无线传感网，应用集成开发环境，采用C语言编程，对射频模块进行程序的调试及仿真;实现无线传感网收集数据和转发数据的功能及通过串口将数据传输到电脑的功能。对设计结构进行了通信测试与分析。在实际计量实验室内设立检测点，进行了系统对计量检测环境温湿度检测的精确性、稳定性的验证实验。

目录

声明

摘要

第1章绪论

1．1研究背景及意义

1．2国内外研究现状

1．3本文的主要研究内容

第2章组网技术分析

2．1物联网技术

2．1．1物联网结构

2．1．2感知层技术

2．2无线传感网络

2．2．1无线传感网络结构

2．2．2无线传感网络特点

2．2．3无线传感网络关键技术

2．3 ZigBee技术

2．3．1 ZigBee技术简介

2．3．2 ZigBee技术特点

2．3．3 ZigBee协议栈

2．3．4 ZigBee的无线网络拓扑结构

2．4本章小结

第3章系统结构设计

3．1传感模块

3．2通信模块设计

3．2．1芯片选择

3．2．2 CC2530元件设计

3．3本章小结

第4章无线传感网络的实现

4．1软件平台

4．1．1软件开发环境

4．1．2 ZigBee协议栈的安装

4．1．3 PL2303驱动安装

4．2．2创建和加入网络的过程分析

4．3软件功能实现

4．3．1节点类型设计

4．3．2温度采集

4．4通信测试

4．4．1路由器通过协调器组网

4．4．2终端节点通过协调器组网

4．4．3终端节点通过路由器组网

4．4．4通信传输数据调试

4．5无线传感网络的测试及验证

4．5．1实验设备

4．5．2实验要求

4．5．3实验室简介

4．5．4实验的开展及实现

4．6本章小结

第5章总结与期望

5．1总结

5．2展望

参考文献

致谢