基于ZigBee的煤礦安全環(huán)境檢測(cè)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
發(fā)布時(shí)間:2022-08-23 20:04
我國(guó)能源總量的發(fā)展中,有百分之七十是煤炭資源,所以可見(jiàn)煤炭行業(yè)的發(fā)展對(duì)于我國(guó)來(lái)說(shuō),是非常重要的。但是我國(guó)煤炭行業(yè)的安全發(fā)展始終是存在的,而且成為我國(guó)煤炭行業(yè)的一個(gè)重大隱患,所以為煤炭行業(yè)設(shè)計(jì)一個(gè)可靠安全的煤礦瓦斯監(jiān)控系統(tǒng),對(duì)于煤礦安全來(lái)說(shuō)是非常重要的。 在對(duì)煤礦安全環(huán)境檢測(cè)現(xiàn)狀,以及ZigBee技術(shù)進(jìn)行分析研究的基礎(chǔ)上,提出了基于ZigBee技術(shù)的面向煤礦安全環(huán)境無(wú)線檢測(cè)應(yīng)用的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)檢測(cè)系統(tǒng)的解決方案,分析了系統(tǒng)設(shè)計(jì)的目標(biāo)、功能及性能指標(biāo),并指出了系統(tǒng)設(shè)計(jì)的可行性和軟硬件平臺(tái)的設(shè)計(jì)要求與設(shè)計(jì)原則。對(duì)ZigBee節(jié)點(diǎn)的硬件設(shè)計(jì)的各個(gè)模塊以及軟件的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了研究和實(shí)現(xiàn)。從一開(kāi)始制作具體硬件板,接著到應(yīng)用軟件的編碼和調(diào)試,搭建了整個(gè)通信模塊用于直接應(yīng)用開(kāi)發(fā),然后用API的方式來(lái)調(diào)用。在ZigBee網(wǎng)絡(luò)具體應(yīng)用開(kāi)發(fā)的時(shí)候,我們根據(jù)生產(chǎn)應(yīng)用的特點(diǎn),對(duì)協(xié)議棧進(jìn)行一些動(dòng)態(tài)配置,然后得以滿足性價(jià)比的要求。整個(gè)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)主要包括采用低功耗的Atmega128L微處理器模塊;以及TI的CC2420射頻芯片模塊;USB模塊則使用的是FTDI公司的FT233BM USB控制芯片;采用SHT11溫...
【文章頁(yè)數(shù)】:61 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 本文研究主要內(nèi)容
1.4 論文的組織結(jié)構(gòu)
第二章 煤礦安全環(huán)境檢測(cè)的總體設(shè)計(jì)
2.1 系統(tǒng)的總體方案
2.1.1 系統(tǒng)的需求分析
2.1.2 系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)
2.2 系統(tǒng)硬件平臺(tái)總體設(shè)計(jì)
2.3 ZigBee協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)
2.3.1 IEEE 802.15.4標(biāo)準(zhǔn)
2.3.2 物理層
2.3.3 MAC層
2.3.4 網(wǎng)絡(luò)層
2.3.5 應(yīng)用層
第三章 基于ZigBee的煤礦安全環(huán)境檢測(cè)的硬件平臺(tái)
3.1 系統(tǒng)的主要芯片介紹
3.1.1 Atmegal28L模塊設(shè)計(jì)
3.1.2 CC2420收發(fā)模塊設(shè)計(jì)
3.1.3 存儲(chǔ)模塊設(shè)計(jì)
3.1.4 傳感器模塊設(shè)計(jì)
3.1.5 天線接口電路設(shè)計(jì)
3.1.6 JTAG接口電路設(shè)計(jì)
3.1.7 電子身份識(shí)別模塊設(shè)計(jì)
3.1.8 USB模塊設(shè)計(jì)
3.2 硬件布板技術(shù)研究
3.2.1 電磁干擾
3.2.2 PCB設(shè)計(jì)
3.3 電源管理模塊設(shè)計(jì)
第四章 基于ZigBee無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
4.1 軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)-TinyOS系統(tǒng)
4.1.1 TinyOS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)
4.1.2 NesC語(yǔ)言
4.1.3 TinyOS內(nèi)核機(jī)制研究
4.1.4 TinyOS通信機(jī)制研究
4.2 基于TinyOS系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)
4.2.1 TinyOS系統(tǒng)的硬件驅(qū)動(dòng)
4.2.2 串口和內(nèi)網(wǎng)通信程序設(shè)計(jì)
4.2.3 節(jié)點(diǎn)對(duì)節(jié)點(diǎn)通信程序設(shè)計(jì)
4.2.4 傳感器數(shù)據(jù)采集模塊設(shè)計(jì)
4.3 網(wǎng)絡(luò)后臺(tái)分析管理軟件
4.3.1 串口通信實(shí)現(xiàn)
4.3.2 處理的接收數(shù)據(jù)
4.3.3 接收數(shù)據(jù)的保存
第五章 系統(tǒng)測(cè)試
5.1 測(cè)試平臺(tái)條件
5.2 軟件開(kāi)發(fā)工具平臺(tái)
5.3 通信測(cè)試
5.3.1 節(jié)點(diǎn)對(duì)節(jié)點(diǎn)之間的通信測(cè)試
5.3.2 組網(wǎng)通信測(cè)試
5.4 采集數(shù)據(jù)的檢測(cè)
第六章 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
本文編號(hào):3678393
【文章頁(yè)數(shù)】:61 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 本文研究主要內(nèi)容
1.4 論文的組織結(jié)構(gòu)
第二章 煤礦安全環(huán)境檢測(cè)的總體設(shè)計(jì)
2.1 系統(tǒng)的總體方案
2.1.1 系統(tǒng)的需求分析
2.1.2 系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)
2.2 系統(tǒng)硬件平臺(tái)總體設(shè)計(jì)
2.3 ZigBee協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)
2.3.1 IEEE 802.15.4標(biāo)準(zhǔn)
2.3.2 物理層
2.3.3 MAC層
2.3.4 網(wǎng)絡(luò)層
2.3.5 應(yīng)用層
第三章 基于ZigBee的煤礦安全環(huán)境檢測(cè)的硬件平臺(tái)
3.1 系統(tǒng)的主要芯片介紹
3.1.1 Atmegal28L模塊設(shè)計(jì)
3.1.2 CC2420收發(fā)模塊設(shè)計(jì)
3.1.3 存儲(chǔ)模塊設(shè)計(jì)
3.1.4 傳感器模塊設(shè)計(jì)
3.1.5 天線接口電路設(shè)計(jì)
3.1.6 JTAG接口電路設(shè)計(jì)
3.1.7 電子身份識(shí)別模塊設(shè)計(jì)
3.1.8 USB模塊設(shè)計(jì)
3.2 硬件布板技術(shù)研究
3.2.1 電磁干擾
3.2.2 PCB設(shè)計(jì)
3.3 電源管理模塊設(shè)計(jì)
第四章 基于ZigBee無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
4.1 軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)-TinyOS系統(tǒng)
4.1.1 TinyOS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)
4.1.2 NesC語(yǔ)言
4.1.3 TinyOS內(nèi)核機(jī)制研究
4.1.4 TinyOS通信機(jī)制研究
4.2 基于TinyOS系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)
4.2.1 TinyOS系統(tǒng)的硬件驅(qū)動(dòng)
4.2.2 串口和內(nèi)網(wǎng)通信程序設(shè)計(jì)
4.2.3 節(jié)點(diǎn)對(duì)節(jié)點(diǎn)通信程序設(shè)計(jì)
4.2.4 傳感器數(shù)據(jù)采集模塊設(shè)計(jì)
4.3 網(wǎng)絡(luò)后臺(tái)分析管理軟件
4.3.1 串口通信實(shí)現(xiàn)
4.3.2 處理的接收數(shù)據(jù)
4.3.3 接收數(shù)據(jù)的保存
第五章 系統(tǒng)測(cè)試
5.1 測(cè)試平臺(tái)條件
5.2 軟件開(kāi)發(fā)工具平臺(tái)
5.3 通信測(cè)試
5.3.1 節(jié)點(diǎn)對(duì)節(jié)點(diǎn)之間的通信測(cè)試
5.3.2 組網(wǎng)通信測(cè)試
5.4 采集數(shù)據(jù)的檢測(cè)
第六章 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
本文編號(hào):3678393
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