本文關(guān)鍵詞：基于無線Mesh網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展,無線Mesh網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)越來越受到重視,已成為未來新型網(wǎng)絡(luò)技術(shù)重點(diǎn)研究內(nèi)容。傳統(tǒng)的無線局域網(wǎng)(WLAN)覆蓋范圍小,只能形成局部網(wǎng)絡(luò),部署和安裝比較復(fù)雜,造成成本高,同時在網(wǎng)絡(luò)中存在盲區(qū),健壯性差。而無線Mesh網(wǎng)絡(luò)采用多跳網(wǎng)絡(luò)方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸,在網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)可以進(jìn)行自組織、自維護(hù),具有覆蓋范圍廣、部署和安裝快速、容量大、結(jié)構(gòu)靈活、成本較低、帶寬高等特點(diǎn)。因此,將無線Mesh網(wǎng)絡(luò)作為本文網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的重點(diǎn)研究方向。本文結(jié)合嵌入式技術(shù)和無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)設(shè)計了基于無線Mesh網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以采集農(nóng)業(yè)現(xiàn)場的數(shù)據(jù)信息和控制農(nóng)業(yè)某些設(shè)備的狀態(tài),選擇無線Mesh網(wǎng)絡(luò)作為網(wǎng)絡(luò)傳輸媒介。系統(tǒng)主要分為數(shù)據(jù)采集控制終端和主控網(wǎng)絡(luò)模塊兩部分,它們之間采用SPI總線技術(shù)進(jìn)行交互通信。采用多路采集和控制接口設(shè)計數(shù)據(jù)采集控制終端中的模擬信號采集模塊、數(shù)字信號采集模塊、數(shù)字信號輸出模塊,為了避免引入農(nóng)業(yè)現(xiàn)場干擾信號破壞系統(tǒng)電路,每個模塊都采用光耦隔離技術(shù)進(jìn)行電氣隔離。同時,主控網(wǎng)絡(luò)模塊中運(yùn)行Linux操作系統(tǒng),在其上面移植了SPI驅(qū)動、USB網(wǎng)卡驅(qū)動和AODV路由協(xié)議,實現(xiàn)了無線Mesh網(wǎng)絡(luò)。系統(tǒng)經(jīng)過測試,模擬輸入模塊采集電流的精度在±5%之內(nèi),數(shù)字信號采集模塊和數(shù)字信號輸出模塊準(zhǔn)確率均達(dá)到98%以上,搭建的無線Mesh網(wǎng)絡(luò)的傳輸速率降低、延時增加,但誤碼率降低、健壯性增強(qiáng),網(wǎng)絡(luò)中盲區(qū)減少。本文結(jié)合了無線Mesh網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和嵌入式軟硬件技術(shù),同時又克服了傳統(tǒng)WLAN網(wǎng)絡(luò)的弊端。實現(xiàn)了一套完整數(shù)據(jù)采集與控制系統(tǒng),將對以后農(nóng)業(yè)采集控制系統(tǒng)發(fā)展具有巨大的推動作用。
【關(guān)鍵詞】：無線Mesh網(wǎng)絡(luò) 嵌入式系統(tǒng) 數(shù)據(jù)采集控制 AODV路由協(xié)議
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TN929.5;TP274.2
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第1章 緒論10-18
• 1.1 研究背景10-11
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-16
• 1.2.1 數(shù)據(jù)采集與控制系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀11-13
• 1.2.2 無線Mesh網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀13-16
• 1.3 主要研究內(nèi)容和意義16-18
• 第2章 無線Mesh網(wǎng)絡(luò)與路由協(xié)議18-27
• 2.1 無線Mesh網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)18-21
• 2.2 無線Mesh網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議簡介21-25
• 2.2.1 先驗式路由協(xié)議22-23
• 2.2.2 反應(yīng)式路由協(xié)議23-24
• 2.2.3 混合式路由協(xié)議24-25
• 2.2.4 無線Mesh網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議的比較25
• 2.3 本章小結(jié)25-27
• 第3章 數(shù)據(jù)采集與控制系統(tǒng)的硬件和軟件設(shè)計27-43
• 3.1 系統(tǒng)的整體架構(gòu)27-28
• 3.2 系統(tǒng)的硬件設(shè)計28-36
• 3.2.1 STM32最小系統(tǒng)設(shè)計28-29
• 3.2.2 模擬信號采集電路設(shè)計29-31
• 3.2.3 數(shù)字信號輸入電路設(shè)計31-32
• 3.2.4 數(shù)字信號輸出電路設(shè)計32-34
• 3.2.5 接口電路和測試電路設(shè)計34-35
• 3.2.6 數(shù)據(jù)采集控制終端的PCB圖35-36
• 3.3 系統(tǒng)的軟件設(shè)計36-42
• 3.3.1 終端軟件總體設(shè)計36-37
• 3.3.2 看門狗的配置37-38
• 3.3.3 SPI任務(wù)主程序38-39
• 3.3.4 Ain任務(wù)主程序39-40
• 3.3.5 主從機(jī)通訊協(xié)議40-41
• 3.3.6 主控網(wǎng)絡(luò)模塊軟件設(shè)計41-42
• 3.4 本章小結(jié)42-43
• 第4章 無線Mesh網(wǎng)絡(luò)平臺的設(shè)計43-51
• 4.1 硬件平臺簡介43-44
• 4.2 軟件平臺的構(gòu)建44-49
• 4.2.1 交叉開發(fā)環(huán)境的搭建44
• 4.2.2 內(nèi)核配置和編譯44-46
• 4.2.3 USB驅(qū)動移植46-49
• 4.3 路由協(xié)議的移植49-50
• 4.4 本章小結(jié)50-51
• 第5章 系統(tǒng)測試51-58
• 5.1 無線Mesh網(wǎng)絡(luò)測試51-54
• 5.1.1 單跳網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)測試51-53
• 5.1.2 多跳網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)測試53-54
• 5.2 數(shù)據(jù)采集與控制系統(tǒng)測試54-57
• 5.2.1 模擬信號采集測試54-55
• 5.2.2 數(shù)字信號輸入和輸出測試55-57
• 5.3 本章小結(jié)57-58
• 結(jié)論58-59
• 參考文獻(xiàn)59-64
• 致謝64

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 馮繼超;面向二十一世紀(jì)的嵌入式系統(tǒng)及發(fā)展方向[J];工業(yè)控制計算機(jī);2001年05期

2 楊峰;黃俊;羅小華;;無線Mesh網(wǎng)絡(luò)綜述[J];數(shù)據(jù)通信;2009年01期

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 何朝;基于ZigBee技術(shù)的智能家居數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)[D];太原理工大學(xué);2011年

  本文關(guān)鍵詞：基于無線Mesh網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：351985