本文關(guān)鍵詞：基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的水質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)研究

  更多相關(guān)文章： 水質(zhì)監(jiān)測(cè) 無(wú)線傳感器 ZigBee CC2430

【摘要】：經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展帶來(lái)的不良后果是環(huán)境污染嚴(yán)重,這其中水體污染問(wèn)題更加突出。水污染不僅影響環(huán)境,同時(shí)也危害人類的健康,所以必須要做好水污染防治工作。水質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可以很好的對(duì)水質(zhì)情況進(jìn)行監(jiān)督,但是傳統(tǒng)的水質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)存在著成本昂貴、難操作和實(shí)時(shí)性差的缺陷,因而不能普及。而隨著無(wú)線傳感器技術(shù)的快速發(fā)展,為水質(zhì)監(jiān)測(cè)提供了一種新的方法。本文提出了一種基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的水質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的研究方法。系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)在終端傳感器節(jié)點(diǎn)采集水體的水溫、PH值和電導(dǎo)率等參數(shù)信息,經(jīng)過(guò)網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器將數(shù)據(jù)傳送至監(jiān)測(cè)中心服務(wù)器,監(jiān)測(cè)中心可對(duì)水質(zhì)情況進(jìn)行有效的監(jiān)督與管理。研究重點(diǎn)是利用無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)水質(zhì)參數(shù)的數(shù)據(jù)采集與傳輸功能。在硬件設(shè)計(jì)方面,首先選擇了11公司的CC2430標(biāo)準(zhǔn)ZigBee芯片作為開(kāi)發(fā)核心,選用相應(yīng)的用于水質(zhì)監(jiān)測(cè)的傳感器采集水質(zhì)信息,并對(duì)硬件設(shè)計(jì)中涉及的核心部分給出了具體電路圖。軟件部分介紹了系統(tǒng)開(kāi)發(fā)平臺(tái)IAR, Z-stack協(xié)議棧,在此基礎(chǔ)上分別對(duì)ZigBee網(wǎng)絡(luò)的協(xié)調(diào)器、路由器和傳感器節(jié)點(diǎn)進(jìn)行了程序設(shè)計(jì)。在成功搭建系統(tǒng)軟硬件平臺(tái)以后,對(duì)系統(tǒng)模塊進(jìn)行了串口通信、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信、節(jié)點(diǎn)組網(wǎng)實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果良好：最后進(jìn)行了系統(tǒng)整體性能測(cè)試,測(cè)試結(jié)果驗(yàn)證了方案的可行性。將具有低功耗、實(shí)時(shí)性好、易操作等優(yōu)點(diǎn)的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用于水質(zhì)監(jiān)測(cè),為水質(zhì)保護(hù)提供了更新的思路和更好的方法。
【關(guān)鍵詞】：水質(zhì)監(jiān)測(cè) 無(wú)線傳感器 ZigBee CC2430
【學(xué)位授予單位】：安徽理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TP212.9;TN929.5;TP274
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-14
• 1 緒論14-18
• 1.1 研究背景及意義14
• 1.2 國(guó)內(nèi)外水質(zhì)監(jiān)測(cè)的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)14-16
• 1.2.1 國(guó)外水質(zhì)監(jiān)測(cè)的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)14-15
• 1.2.2 國(guó)內(nèi)水質(zhì)監(jiān)測(cè)的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)15-16
• 1.3 論文組織結(jié)構(gòu)16
• 1.4 本章小結(jié)16-18
• 2 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)18-24
• 2.1 概述18-19
• 2.2 無(wú)線傳感器關(guān)鍵技術(shù)研究19-20
• 2.3 國(guó)內(nèi)外無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究歷程及發(fā)展現(xiàn)狀20-22
• 2.3.1 國(guó)外無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究歷程及發(fā)展現(xiàn)狀20-21
• 2.3.2 國(guó)內(nèi)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究歷程及發(fā)展現(xiàn)狀21-22
• 2.4 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用22-23
• 2.5 本章小結(jié)23-24
• 3 水質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)24-32
• 3.1 水質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)24-25
• 3.2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想25
• 3.3 無(wú)線傳輸協(xié)議選型25-26
• 3.4 ZigBee技術(shù)概述26-29
• 3.4.1 ZigBee技術(shù)簡(jiǎn)介26
• 3.4.2 ZigBee設(shè)備的類型26-27
• 3.4.3 ZigBee網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)27-29
• 3.4.4 ZigBee技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域29
• 3.5 GPRS技術(shù)介紹29-30
• 3.6 本章小結(jié)30-32
• 4 水質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)32-46
• 4.1 概述32
• 4.2 ZigBee方案選擇32-34
• 4.3 ZigBee模塊最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)34-39
• 4.3.1 電源模塊電路35-36
• 4.3.2 復(fù)位電路36
• 4.3.3 天線及匹配電路36-37
• 4.3.4 JTAG接口37
• 4.3.5 按鍵和指示燈電路37-38
• 4.3.6 串口通信模塊電路38-39
• 4.4 水質(zhì)參數(shù)采集模塊設(shè)計(jì)39-43
• 4.4.1 溫度參數(shù)采集模塊設(shè)計(jì)39-40
• 4.4.2 PH值參數(shù)采集模塊設(shè)計(jì)40-42
• 4.4.3 電導(dǎo)率參數(shù)采集模塊設(shè)計(jì)42-43
• 4.5 ZigBee/GPRS網(wǎng)關(guān)的接口設(shè)計(jì)43
• 4.6 PCB板設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)43-44
• 4.7 本章小結(jié)44-46
• 5 水質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)46-56
• 5.1 軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)46-47
• 5.1.1 軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境46-47
• 5.1.2 軟件開(kāi)發(fā)工具47
• 5.2 ZigBee協(xié)議棧47-49
• 5.3 網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)程序49-50
• 5.4 路由器的加入50-51
• 5.5 傳感器的加入51-53
• 5.5.1 溫度采集部分52-53
• 5.5.2 ADC采樣部分53
• 5.6 液晶顯示模塊53-54
• 5.7 本章小結(jié)54-56
• 6 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析56-60
• 6.1 系統(tǒng)軟硬件平臺(tái)的搭建56
• 6.2 實(shí)驗(yàn)過(guò)程及結(jié)果56-58
• 6.2.1 串口通信測(cè)試56-57
• 6.2.2 節(jié)點(diǎn)組網(wǎng)實(shí)驗(yàn)57-58
• 6.3 系統(tǒng)性能測(cè)試58-59
• 6.4 本章小結(jié)59-60
• 7 結(jié)論與展望60-62
• 7.1 論文總結(jié)60
• 7.2 展望60-62
• 參考文獻(xiàn)62-66
• 致謝66-68
• 作者簡(jiǎn)介及讀研期間主要科研成果68

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1062966