本文關鍵詞：基于ZigBee技術的高校實驗室環(huán)境無線監(jiān)測系統(tǒng)設計，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：針對傳統(tǒng)高校實驗室環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)中存在的布線復雜、擴展性差、建設和維護成本高、可移動性差等缺點,提出基于ZigBee無線網絡技術的實驗室環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)設計方案。本文首先對無線傳感器網絡技術及其應用做了簡要的介紹,對幾種常用的短距離無線通信技術做了介紹和比較,并詳細研究了ZigBee技術,包括它的技術特點、協議分析、節(jié)點類型及網絡拓撲結構。然后給出了系統(tǒng)的總體設計方案,并基于CC2530芯片分別設計了協調器模塊、路由器模塊、終端采集節(jié)點模塊。接著對系統(tǒng)的軟件設計做了說明,包括軟件的開發(fā)環(huán)境、Z-Stack協議棧以及各節(jié)點模塊的軟件流程設計。最后對系統(tǒng)進行了實驗測試,包括組網測試、有效傳輸距離測試、數據準確性測試,并對結果進行了分析。經過實驗測試,本文設計的基于ZigBee技術的高校實驗室環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng),具有功耗低、數據傳輸可靠、構建成本低、易于擴充等優(yōu)點,可以滿足大多數高校實驗室環(huán)境監(jiān)測需求。
【關鍵詞】：無線傳感器網絡 ZigBee CC2530 實驗室環(huán)境
【學位授予單位】：牡丹江師范學院
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TN92;TP274
【目錄】：

• 中文摘要3-4
• Abstract4-7
• 第1章 緒論7-11
• 1.1 研究內容及意義7-8
• 1.2 無線傳感器網絡技術介紹8-9
• 1.3 無線傳感器網絡技術的應用9-10
• 1.4 本文的組織結構10-11
• 第2章 ZigBee技術介紹11-22
• 2.1 ZigBee技術概述11-12
• 2.1.1 ZigBee聯盟11
• 2.1.2 ZigBee技術的特點11-12
• 2.2 IEEE802.15.4 標準12-15
• 2.2.1 物理層（PHY）12-14
• 2.2.2 媒體訪問控制層（MAC）14-15
• 2.3 ZigBee技術協議分析15-17
• 2.3.1 網絡層（NWK）15-16
• 2.3.2 應用層（APL）16-17
• 2.4 ZigBee設備類型及拓撲結構17-19
• 2.5 常用短距離無線通信技術介紹19-21
• 2.6 本章小結21-22
• 第3章 基于ZigBee的實驗室監(jiān)測系統(tǒng)硬件設計22-33
• 3.1 系統(tǒng)總體設計22-23
• 3.2 CC2530芯片介紹23-25
• 3.3 ZigBee網絡節(jié)點功能模塊設計25-27
• 3.3.1 協調器（匯聚）節(jié)點設計25-26
• 3.3.2 路由器節(jié)點設計26
• 3.3.3 終端采集節(jié)點設計26-27
• 3.4 節(jié)點模塊典型電路設計27-30
• 3.4.1 電源部分27-28
• 3.4.2 串口通信部分28-29
• 3.4.3 調試模塊29
• 3.4.4 LCD液晶顯示部分29-30
• 3.4.5 LED模塊30
• 3.5 SHT11溫度濕度傳感器簡介30-32
• 3.6 本章小結32-33
• 第4章 基于ZigBee的實驗室監(jiān)測系統(tǒng)軟件設計33-41
• 4.1 軟件開發(fā)環(huán)境介紹33-34
• 4.2 Z-Stack協議棧34-37
• 4.2.1 Z-Stack介紹34
• 4.2.2 Z-Stack文件結構34-36
• 4.2.3 Z-Stack的工作流程36-37
• 4.3 協調器模塊軟件設計37-38
• 4.4 路由器模塊軟件設計38-39
• 4.5 終端采集節(jié)點模塊軟件設計39-40
• 4.6 本章小結40-41
• 第5章 系統(tǒng)測試41-46
• 5.1 實驗設計及所需軟硬件41
• 5.2 實驗過程及結果分析41-46
• 第6章 總結與展望46-48
• 6.1 總結46
• 6.2 工作展望46-48
• 參考文獻48-52
• 致謝52-53
• 讀學位期間發(fā)表論文53

【相似文獻】

中國期刊全文數據庫 前7條

1 許勇輝;吳明超;;智慧課堂實驗室的開發(fā)與應用[J];中國醫(yī)學教育技術;2013年05期

2 梁建坤;于凈;畢占舉;鄭小松;;“實驗室環(huán)境+案例教學法”和傳統(tǒng)教學模式的對比研究[J];計算機教育;2006年10期

3 張化東;;廣播電視實驗室功能定位的探討[J];實驗科學與技術;2011年01期

4 呂陽;;淺析實驗室條件建設[J];中國科技資源導刊;2010年05期

5 田高成;楊峰;;一種基于虛擬化技術的高校實驗室構建模型[J];山東科學;2012年01期

6 楊源飛;陸召振;靳越峰;宋國民;李文文;;基于nRF24L01+及LabVIEW的多實驗室環(huán)境無線監(jiān)測系統(tǒng)[J];中國儀器儀表;2014年07期

7 ;[J];;年期

中國重要會議論文全文數據庫 前7條

1 屠蘭燕;;基于實驗室環(huán)境的探究實驗與學生科學素養(yǎng)的培養(yǎng)[A];全面建設小康社會：中國科技工作者的歷史責任——中國科協2003年學術年會論文集（下）[C];2003年

2 徐國鋒;李志剛;靳珂林;;實施計量認證 加強實驗室規(guī)范化管理[A];2003年全國實驗室管理科學研討會論文集[C];2003年

3 楊勝寬;劉貢輝;馬明峰;李顯軍;;電磁彈射實驗室建設[A];2011中國電工技術學會學術年會論文集[C];2011年

4 白廷柱;金偉其;郭宏;;以實驗室為基礎 做好“學科發(fā)展、教學實驗、科研開發(fā)”三個平臺的建設[A];全國光學、光電和電子類專業(yè)教學經驗交流、研討會專集[C];2002年

5 黃國寧;;IVF實驗室的管理及質量控制[A];婦科內分泌與輔助生殖論壇論文集[C];2011年

6 朱科蓉;;文科實驗室的建設意義與策略——以北京聯合大學應用文科綜合實驗教學中心為例[A];北京高教學會實驗室工作研究會2009年學術研討會論文集[C];2009年

7 吳統(tǒng)健;;《醫(yī)療事故處理條例》與實驗室工作[A];第三屆全國臨床檢驗實驗室管理學術會議論文匯編[C];2005年

中國重要報紙全文數據庫 前10條

1 本報記者　　黃文 黃蔚;國家實驗室：創(chuàng)立科技體制新概念[N];中國教育報;2006年

2 程亮;兩棲人才走俏實驗室建設[N];人才市場報;2007年

3 倪思潔;實驗室事故折射監(jiān)督隱憂[N];中國建材報;2013年

4 傅慶洪;莆田局加快實驗室發(fā)展步伐[N];中國國門時報;2008年

5 本報特約記者 奇云;披露美國257實驗室內幕[N];北京科技報;2005年

6 通訊員 梁根全、雷嘉昕、張明;中國纖檢昌吉實驗室通過驗收[N];昌吉日報;2009年

7 章軻;環(huán)保總局徹查病原微生物實驗室[N];第一財經日報;2007年

8 本報記者 周旭嬌　通訊員 林濤 趙劍紅;3個國字號檢測實驗室落戶東莞[N];東莞日報;2010年

9 記者 陳丹;當心，，“變色龍”病毒潛伏WiFi網絡[N];科技日報;2014年

10 歐颯;美國會要聽證“人造生命”[N];新華每日電訊;2010年

中國博士學位論文全文數據庫 前1條

1 丁玲玲;日本Medaka魚在正常實驗室環(huán)境及輻射暴露下主要器官的衰老進程[D];武漢大學;2011年

中國碩士學位論文全文數據庫 前7條

1 趙明;生物安全檢驗車設計與防護性能研究[D];天津大學;2014年

2 徐一秋;基于ZigBee技術的高校實驗室環(huán)境無線監(jiān)測系統(tǒng)設計[D];牡丹江師范學院;2016年

3 張君;認知文化：知識社會的實驗室研究[D];內蒙古大學;2004年

4 崔彩賢;高校實驗室環(huán)境安全體系構建研究[D];西北農林科技大學;2007年

5 劉夏飛;一種改進型預兼容實驗室設計及其性能指標分析[D];西安電子科技大學;2014年

6 韓文東;結核分枝桿菌BSL-3實驗室微環(huán)境表面污染檢測及消毒驗證的研究[D];復旦大學;2012年

7 岳瑤;基于ZigBee技術的實驗室安防監(jiān)測系統(tǒng)[D];中北大學;2014年

  本文關鍵詞：基于ZigBee技術的高校實驗室環(huán)境無線監(jiān)測系統(tǒng)設計，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：445112