發(fā)布時(shí)間：2022-12-25 17:48

　　隨著科技的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步,傳統(tǒng)的照明方案已經(jīng)不適合秦皇島港煤四期煤炭運(yùn)輸碼頭轉(zhuǎn)接塔的工況,急需設(shè)計(jì)出一種自動(dòng)化、節(jié)能化的新型照明系統(tǒng)來(lái)滿足生產(chǎn)需要。本文以實(shí)際應(yīng)用項(xiàng)目為背景,在分析了煤炭運(yùn)輸碼頭轉(zhuǎn)接塔照明實(shí)際技術(shù)需求的基礎(chǔ)上,提出了適合轉(zhuǎn)接塔實(shí)際工作情況的照明的原則,結(jié)合最新的NIOS控制器和ZigBee無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù),設(shè)計(jì)出一套符合實(shí)際需要的無(wú)線自動(dòng)照明系統(tǒng)。首先分析了煤炭運(yùn)輸碼頭照明的現(xiàn)狀及存在的問(wèn)題,現(xiàn)有的自動(dòng)照明監(jiān)控技術(shù)以及煤四期碼頭現(xiàn)場(chǎng)轉(zhuǎn)接塔照明系統(tǒng)的技術(shù)需求。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)需求分析,選定了ZigBee作為本系統(tǒng)的短距離無(wú)線通信技術(shù)。設(shè)計(jì)了無(wú)線照明系統(tǒng)的通信系統(tǒng)構(gòu)架,采用基于硬件控制器NIOS II嵌入式處理器的ZigBee無(wú)線控制網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)、體系以及拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),對(duì)于網(wǎng)絡(luò)的架構(gòu)和各個(gè)層次功能進(jìn)行詳細(xì)實(shí)現(xiàn)。其次根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)需求調(diào)研,本文還建立了整體設(shè)計(jì)原則和系統(tǒng)結(jié)構(gòu),設(shè)定了系統(tǒng)控制方法,同時(shí)對(duì)NIOS II處理器進(jìn)行功能設(shè)定,組建了ZigBee控制網(wǎng)絡(luò),設(shè)計(jì)控制終端,完成通信搭建。對(duì)NIOS II處理器相關(guān)軟硬件進(jìn)行設(shè)計(jì),搭建工作電路,編寫(xiě)相關(guān)程序。對(duì)控制網(wǎng)絡(luò)的硬件進(jìn)行電路設(shè)計(jì),并編寫(xiě)... 

【文章頁(yè)數(shù)】：76 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題的背景
    1.2 碼頭轉(zhuǎn)接塔照明現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)
    1.3 照明系統(tǒng)技術(shù)需求分析
        1.3.1 照明燈具的選型
        1.3.2 控制方式的選擇
    1.4 短距離無(wú)線通信技術(shù)研究現(xiàn)狀
    1.5 論文結(jié)構(gòu)安排
第2章 ZigBee無(wú)線網(wǎng)絡(luò)相關(guān)技術(shù)知識(shí)
    2.1 ZigBee無(wú)線網(wǎng)絡(luò)協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)
        2.1.1 ZigBee協(xié)議
        2.1.2 ZigBee協(xié)議體系結(jié)構(gòu)
    2.2 ZigBee網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
        2.2.1 ZigBee網(wǎng)絡(luò)設(shè)備組成
        2.2.2 ZigBee網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
    2.3 Z-Stack協(xié)議介紹
        2.3.1 物理層
        2.3.2 媒體介質(zhì)訪問(wèn)層
        2.3.3 網(wǎng)絡(luò)層
        2.3.4 應(yīng)用層
    2.4 本章小結(jié)
第3章 轉(zhuǎn)接塔自動(dòng)照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)
    3.1 整體設(shè)計(jì)原則
        3.1.1 照明控制需求
        3.1.2 設(shè)計(jì)原則
    3.2 NIOSⅡ嵌入式處理器
    3.3 系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)
    3.4 系統(tǒng)控制方法
        3.4.1 光照度調(diào)整的自動(dòng)設(shè)計(jì)
        3.4.2 單燈具亮度的控制方式
    3.5 NIOSⅡ處理器相關(guān)設(shè)計(jì)
        3.5.1 功能描述
        3.5.2 程序結(jié)構(gòu)
    3.6 ZigBee網(wǎng)絡(luò)
        3.6.1 ZigBee網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)
        3.6.2 ZigBee區(qū)域功能設(shè)計(jì)
    3.7 控制終端設(shè)計(jì)
        3.7.1 功能描述
        3.7.2 程序流程
    3.8 NIOS通信格式
        3.8.1 數(shù)據(jù)交互方式
        3.8.2 通信字的格式
    3.9 本章小結(jié)
第4章 基于NIOS處理器的轉(zhuǎn)接塔自動(dòng)照明控制
    4.1 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)
        4.1.1 基于FPGA的硬件設(shè)計(jì)
        4.1.2 軟件設(shè)計(jì)
    4.2 系統(tǒng)外部硬件設(shè)計(jì)
        4.2.1 系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)
        4.2.2 主處理器模塊
        4.2.3 FPGA外圍接口
        4.2.4 存儲(chǔ)器模塊的設(shè)計(jì)
        4.2.5 網(wǎng)口接口模塊
        4.2.6 LCD顯示屏驅(qū)動(dòng)
    4.3 系統(tǒng)內(nèi)部邏輯硬件系統(tǒng)搭建
        4.3.1 片上系統(tǒng)硬件搭建
        4.3.2 網(wǎng)絡(luò)接口模塊控制器
    4.4 系統(tǒng)軟件工作流程和各功能的軟件實(shí)現(xiàn)
        4.4.1 NIOS程序流程圖
        4.4.2 NIOS與區(qū)域處理器接口程序設(shè)計(jì)
    4.5 本章小結(jié)
第5章 ZigBee無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)和控制終端的實(shí)現(xiàn)
    5.1 ZigBee無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的組成
        5.1.1 原理圖設(shè)計(jì)
        5.1.2 數(shù)字量轉(zhuǎn)模擬輸出
        5.1.3 ZigBee天線選擇
    5.2 ZigBee部分的軟件設(shè)計(jì)
        5.2.1 ZigBee協(xié)調(diào)器軟件工作流程圖
        5.2.2 終端單燈節(jié)點(diǎn)流程圖
        5.2.3 ZigBee路由器節(jié)點(diǎn)流程圖
        5.2.4 編程環(huán)境
    5.3 基于UCGUI的界面設(shè)計(jì)
        5.3.1 基于NIOS II液晶顯示設(shè)計(jì)——UCGUI移植和程序設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)
        5.3.2 轉(zhuǎn)接塔自動(dòng)照明界面設(shè)計(jì)
        5.3.4 自動(dòng)照明界面設(shè)計(jì)
    5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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