本文關(guān)鍵詞：基于ZigBee協(xié)議的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《電子科技大學(xué)》 2013年

基于ZigBee協(xié)議的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)

許潔  

【摘要】：無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是目前世界新興技術(shù)發(fā)展的主流方向之一，該項(xiàng)技術(shù)是多種先進(jìn)技術(shù)的融合體。具有重要的科研價(jià)值和商業(yè)價(jià)值，在醫(yī)療護(hù)理、農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境監(jiān)控、定位跟蹤、物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)無線通信通常采用ZigBee技術(shù)，其通信距離相對短，且具有低成本、低功耗、建網(wǎng)可靠等特點(diǎn)。本文基于ZigBee技術(shù)在工業(yè)環(huán)境監(jiān)測上的應(yīng)用設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信節(jié)點(diǎn)。針對工業(yè)參數(shù)監(jiān)測上要求做到實(shí)時(shí)、高效、處理及時(shí)、準(zhǔn)確可靠的特點(diǎn)，本文采用并行處理能力強(qiáng)且設(shè)計(jì)靈活的FPGA作為節(jié)點(diǎn)的核心處理器。該設(shè)計(jì)能夠進(jìn)一步拓展無線傳感在工業(yè)監(jiān)測領(lǐng)域的應(yīng)用。 本文陳述了全世界在無線傳感器方面的最新研究進(jìn)展，，研究總結(jié)了ZigBee技術(shù)的發(fā)展歷程和ZigBee協(xié)議棧的架構(gòu)方式。設(shè)計(jì)了無線傳感器數(shù)據(jù)通信節(jié)點(diǎn)的FPGA控制基板和擴(kuò)展模塊的硬件電路，實(shí)現(xiàn)了包括主串配置、串口通信、液晶顯示、靜態(tài)存儲、數(shù)模轉(zhuǎn)換等功能模塊�；谟布脚_的搭建，在IAR軟件環(huán)境下將ZigBee協(xié)議棧嵌入ZigBee無線射頻模塊中，在此基礎(chǔ)之上開發(fā)應(yīng)用程序分別實(shí)現(xiàn)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中協(xié)調(diào)器和路由器的功能，并且相互之間在程序控制下能完成無線數(shù)據(jù)傳輸。在ISE軟件中編寫基于FPGA的系統(tǒng)控制程序?qū)崿F(xiàn)與ZigBee射頻模塊的串口數(shù)據(jù)通信，同時(shí)將發(fā)送數(shù)據(jù)和接收數(shù)據(jù)顯示在LCD上，并且可將接收到的數(shù)據(jù)存入靜態(tài)存儲器中，并由LED顯示當(dāng)前的狀態(tài)。軟件設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)ZigBee無線模塊間收發(fā)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)溫度傳感數(shù)據(jù)的采集及串口傳輸由PC機(jī)顯示。基于DDS原理，在Matlab軟件的System Generator中建立數(shù)學(xué)模型，協(xié)同ISE軟件生成所需工程文件實(shí)現(xiàn)信號源的設(shè)計(jì)。最后對系統(tǒng)進(jìn)行了分部測試和點(diǎn)對點(diǎn)的通信測試。

【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：TP212.9;TN929.5
【目錄】：

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中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 穆嘉松;基于節(jié)點(diǎn)移動性的ZigBee網(wǎng)絡(luò)自適應(yīng)路由策略研究[D];天津大學(xué);2012年

2 劉丹;基于網(wǎng)絡(luò)層的低速無線個(gè)域網(wǎng)節(jié)能方法研究[D];吉林大學(xué);2010年

3 蔣偉;RFID與無線網(wǎng)絡(luò)融合關(guān)鍵理論和技術(shù)研究[D];北京郵電大學(xué);2008年

4 鄭凱;基于ZigBee無線傳感器技術(shù)的心電監(jiān)護(hù)網(wǎng)絡(luò)的研究[D];吉林大學(xué);2008年

5 曹向輝;無線傳感器/執(zhí)行器網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)與算法研究[D];浙江大學(xué);2011年

6 黃日茂;無線傳感器網(wǎng)絡(luò)故障管理機(jī)制與算法[D];北京郵電大學(xué);2012年

7 余修武;礦井安全智能監(jiān)測無線傳感器網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)研究[D];武漢理工大學(xué);2013年

8 柏建軍;基于Zigbee技術(shù)的無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的建模與控制[D];浙江大學(xué);2012年

9 易軍;無線傳感器/執(zhí)行器網(wǎng)絡(luò)協(xié)作算法研究[D];重慶大學(xué);2010年

10 王珂;礦井無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)部署關(guān)鍵技術(shù)的研究[D];中國礦業(yè)大學(xué);2011年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 王朝霞;ZigBee無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)硬件與組網(wǎng)協(xié)議設(shè)計(jì)[D];內(nèi)蒙古大學(xué);2011年

2 齊鶴;基于ZigBee的機(jī)泵無線監(jiān)測智能單元研究[D];北京化工大學(xué);2010年

3 于宵云;基于ZigBee的水文遙測系統(tǒng)[D];北京交通大學(xué);2011年

4 張勝;基于ZigBee無線傳感網(wǎng)和模糊控制的溫室番茄智能灌溉系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D];浙江大學(xué);2011年

5 張?jiān)骑w;基于ZigBee技術(shù)的無線水文監(jiān)測應(yīng)用研究[D];內(nèi)蒙古科技大學(xué);2011年

6 吳英杰;基于能量優(yōu)化的ZigBee網(wǎng)絡(luò)路由算法仿真研究[D];武漢理工大學(xué);2011年

7 韓廷閣;基于ZigBee的土壤濕度無線采集系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2010年

8 黃沈磊;基于ZigBee的自組網(wǎng)無線路燈控制系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)[D];蘇州大學(xué);2010年

9 金春嫣;基于ZigBee和紅外檢測的停車位監(jiān)控系統(tǒng)的研究[D];中南大學(xué);2010年

10 伊立奇;基于IEEE 802.15.4/ZigBee協(xié)議的井下定位系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D];北京郵電大學(xué);2010年

  本文關(guān)鍵詞：基于ZigBee協(xié)議的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：75765