我國能源總量的發(fā)展中,有百分之七十是煤炭資源,所以可見煤炭行業(yè)的發(fā)展對于我國來說,是非常重要的。但是我國煤炭行業(yè)的安全發(fā)展始終是存在的,而且成為我國煤炭行業(yè)的一個重大隱患,所以為煤炭行業(yè)設計一個可靠安全的煤礦瓦斯監(jiān)控系統(tǒng),對于煤礦安全來說是非常重要的。 在對煤礦安全環(huán)境檢測現狀,以及ZigBee技術進行分析研究的基礎上,提出了基于ZigBee技術的面向煤礦安全環(huán)境無線檢測應用的無線傳感器網絡檢測系統(tǒng)的解決方案,分析了系統(tǒng)設計的目標、功能及性能指標,并指出了系統(tǒng)設計的可行性和軟硬件平臺的設計要求與設計原則。對ZigBee節(jié)點的硬件設計的各個模塊以及軟件的實現進行了研究和實現。從一開始制作具體硬件板,接著到應用軟件的編碼和調試,搭建了整個通信模塊用于直接應用開發(fā),然后用API的方式來調用。在ZigBee網絡具體應用開發(fā)的時候,我們根據生產應用的特點,對協(xié)議棧進行一些動態(tài)配置,然后得以滿足性價比的要求。整個系統(tǒng)的開發(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... 

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【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 國內外研究現狀
    1.3 本文研究主要內容
    1.4 論文的組織結構
第二章 煤礦安全環(huán)境檢測的總體設計
    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)的總體結構
    2.2 系統(tǒng)硬件平臺總體設計
    2.3 ZigBee協(xié)議標準
        2.3.1 IEEE 802.15.4標準
        2.3.2 物理層
        2.3.3 MAC層
        2.3.4 網絡層
        2.3.5 應用層
第三章 基于ZigBee的煤礦安全環(huán)境檢測的硬件平臺
    3.1 系統(tǒng)的主要芯片介紹
        3.1.1 Atmegal28L模塊設計
        3.1.2 CC2420收發(fā)模塊設計
        3.1.3 存儲模塊設計
        3.1.4 傳感器模塊設計
        3.1.5 天線接口電路設計
        3.1.6 JTAG接口電路設計
        3.1.7 電子身份識別模塊設計
        3.1.8 USB模塊設計
    3.2 硬件布板技術研究
        3.2.1 電磁干擾
        3.2.2 PCB設計
    3.3 電源管理模塊設計
第四章 基于ZigBee無線傳感器網絡系統(tǒng)軟件設計
    4.1 軟件開發(fā)平臺-TinyOS系統(tǒng)
        4.1.1 TinyOS系統(tǒng)結構及特點
        4.1.2 NesC語言
        4.1.3 TinyOS內核機制研究
        4.1.4 TinyOS通信機制研究
    4.2 基于TinyOS系統(tǒng)的程序設計
        4.2.1 TinyOS系統(tǒng)的硬件驅動
        4.2.2 串口和內網通信程序設計
        4.2.3 節(jié)點對節(jié)點通信程序設計
        4.2.4 傳感器數據采集模塊設計
    4.3 網絡后臺分析管理軟件
        4.3.1 串口通信實現
        4.3.2 處理的接收數據
        4.3.3 接收數據的保存
第五章 系統(tǒng)測試
    5.1 測試平臺條件
    5.2 軟件開發(fā)工具平臺
    5.3 通信測試
        5.3.1 節(jié)點對節(jié)點之間的通信測試
        5.3.2 組網通信測試
    5.4 采集數據的檢測
第六章 結論與展望
    6.1 結論
    6.2 展望
致謝
參考文獻



本文編號：3678393