本文關(guān)鍵詞：基于LabVIEW和ZigBee技術(shù)的無線測溫裝置設(shè)計

  更多相關(guān)文章： 分布式 無線測溫 LabVIEW ZigBee 高精度

【摘要】：溫度的測量對實際的工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、貨物的存儲以及日常生活等諸多方面有著重要的意義。傳統(tǒng)的溫度測量方式存在著靈活性較差、測量范圍小、擴(kuò)展性較差、無法實時監(jiān)控等缺點,使溫度測量存在著局限性。文章基于這些缺點,設(shè)計并實現(xiàn)了一套分布式無線測溫裝置。本文提出了一套基于L abVIEW和ZigBee無線通信技術(shù)的分布式多點測溫裝置,并根據(jù)需要實現(xiàn)的功能,制定了設(shè)計方案。該測溫裝置利用主控芯片CC2530和鉑熱電阻PT100,實現(xiàn)了多個節(jié)點的溫度采集、溫度信息的無線傳輸以及上位機(jī)對上傳信息的處理、實時顯示、記錄保存等功能。本系統(tǒng)有三個主要模塊：溫度采集系統(tǒng)、數(shù)據(jù)無線傳輸系統(tǒng)、上位機(jī)監(jiān)測系統(tǒng)。溫度采集系統(tǒng)實現(xiàn)了現(xiàn)場溫度的實時采集,利用PT100設(shè)計了高精度溫度采集電路,使用CC2530自帶的12位A/D轉(zhuǎn)換降低了設(shè)計難度,同時保證了數(shù)據(jù)的精度；無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)依托ZigBee無線通信技術(shù),將一個協(xié)調(diào)器節(jié)點和多個終端節(jié)點進(jìn)行組網(wǎng),從而可將終端節(jié)點采集來的數(shù)據(jù)實時發(fā)送到協(xié)調(diào)器節(jié)點,本文利用ZigBee的Z-stack協(xié)議棧簡化了編程過程；上位機(jī)監(jiān)測系統(tǒng)利用LabVIEW編程,設(shè)計了簡潔的界面和操作方式,可對采集的溫度信息進(jìn)行分析、處理、記錄和顯示,并且將上位機(jī)程序和一些組件打包生成安裝程序,增強(qiáng)了上位機(jī)系統(tǒng)的移植性。根據(jù)本論文設(shè)計出的無線測溫裝置可成功的采集多處的溫度信息,并將數(shù)據(jù)無線傳輸?shù)絽f(xié)調(diào)器節(jié)點實時的顯示在上位機(jī)上。經(jīng)驗證,本裝置工作穩(wěn)定,各項功能均達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。
【關(guān)鍵詞】：分布式 無線測溫 LabVIEW ZigBee 高精度
【學(xué)位授予單位】：安徽大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TH811
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-11
• 第一章 緒論11-16
• 1.1 課題背景及研究意義11-12
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-13
• 1.3 無線測溫裝置整體的設(shè)計思路13-14
• 1.4 論文主要工作及章節(jié)內(nèi)容安排14-16
• 第二章 ZigBee無線通信技術(shù)及其應(yīng)用16-27
• 2.1 ZigBee簡介16
• 2.2 ZigBee技術(shù)相關(guān)規(guī)范和特點16-18
• 2.2.1 ZigBee技術(shù)相關(guān)規(guī)范16-17
• 2.2.2 ZigBee技術(shù)規(guī)范的特點17-18
• 2.3 ZigBee技術(shù)的設(shè)備類型和網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)18-21
• 2.3.1 ZigBee設(shè)備類型19-20
• 2.3.2 ZigBee的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)20-21
• 2.4 ZigBee協(xié)議21-25
• 2.4.1 ZigBee協(xié)議構(gòu)成21-22
• 2.4.2 ZigBee的物理層(PHY)協(xié)議規(guī)范22
• 2.4.3 ZigBee的介質(zhì)訪問層協(xié)議規(guī)范22-23
• 2.4.4 ZigBee的網(wǎng)絡(luò)層23-24
• 2.4.5 ZigBee的應(yīng)用層24-25
• 2.5 ZigBee應(yīng)用領(lǐng)域25-26
• 2.6 本章小結(jié)26-27
• 第三章 裝置硬件設(shè)計27-42
• 3.1 終端設(shè)備的硬件構(gòu)成27-28
• 3.2 核心功能器件選型28-32
• 3.2.1 溫度傳感器28-30
• 3.2.2 主控芯片30
• 3.2.3 無線傳輸模塊30-31
• 3.2.4 運算放大器31-32
• 3.3 溫度采集各模塊電路設(shè)計32-38
• 3.3.1 傳感器接線方式32-33
• 3.3.2 電源電路33-34
• 3.3.3 恒流源電路34-36
• 3.3.4 儀用放大電路36-38
• 3.4 電路的仿真與制作PCB38-40
• 3.4.1 電路的仿真38-39
• 3.4.2 制作印刷電路板39-40
• 3.5 本章小結(jié)40-42
• 第四章 裝置下位機(jī)軟件設(shè)計42-54
• 4.1 終端設(shè)備溫度采集程序的設(shè)計42-44
• 4.2 信息無線傳輸?shù)膶崿F(xiàn)過程44-46
• 4.2.1 ZigBee協(xié)調(diào)器應(yīng)用層工作流程44-45
• 4.2.2 ZigBee終端設(shè)備應(yīng)用層工作流程45-46
• 4.3 信息無線傳輸?shù)某绦蛟O(shè)計46-52
• 4.3.1 程序初始化48-49
• 4.3.3 終端節(jié)點數(shù)據(jù)的周期性發(fā)送49-52
• 4.3.4 協(xié)調(diào)器節(jié)點數(shù)據(jù)的接收與串口打印52
• 4.4 本章小結(jié)52-54
• 第五章 裝置上位機(jī)軟件設(shè)計與性能測試54-67
• 5.1 LabVIEW的串口通信54-55
• 5.1.1 虛擬儀器軟件架構(gòu)(VISA)54
• 5.1.2 VISA節(jié)點函數(shù)的使用54-55
• 5.2 上位機(jī)程序設(shè)計55-61
• 5.2.1 串口數(shù)據(jù)通信55-56
• 5.2.2 溫度超限警報模塊56-57
• 5.2.3 各點溫度信息的保存57-58
• 5.2.4 制作安裝程序58-61
• 5.3 裝置測試與分析61-66
• 5.3.1 溫度精度測試與優(yōu)化62-64
• 5.3.2 無線傳輸效率與距離測試64-66
• 5.4 本章小結(jié)66-67
• 第六章 總結(jié)與展望67-69
• 6.1 總結(jié)67
• 6.2 系統(tǒng)改進(jìn)與展望67-69
• 參考文獻(xiàn)69-73
• 致謝73

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 王景凱;大字幅數(shù)字測溫裝置的研制[J];計量技術(shù);2001年05期

2 盧鋒,陳群,張萍;測溫裝置使用中的選型和誤差分析[J];通用機(jī)械;2003年12期

3 王銳;帶語音輸出新型測溫裝置的研制[J];一重技術(shù);2003年04期

4 周璐;周濵;;從故障源頭排除變壓器測溫裝置缺陷的有效措施[J];華東電力;2010年09期

5 張明亮;張子見;王貽勝;;在線測溫裝置在變電站的應(yīng)用[J];農(nóng)村電工;2011年01期

6 ;稻草堆銅電阻測溫裝置[J];勞動保護(hù);1975年03期

7 劉燕;;一種新型糧倉測溫裝置由我院等單位研制成功[J];船工科技;1986年03期

8 劉長勝;程曉舫;;二色法測溫裝置的研制[J];現(xiàn)代化農(nóng)業(yè);1987年04期

9 沈秀嵩;多通道實時測溫裝置[J];儀表技術(shù)與傳感器;1987年05期

10 ;智能紅外線測溫裝置[J];有色冶金節(jié)能;1998年01期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前7條

1 郭永勝;;測溫裝置應(yīng)用探討[A];第七屆中國軋機(jī)油膜軸承技術(shù)研討會論文集[C];2004年

2 林海;;變壓器測溫裝置應(yīng)用中的誤差及消除[A];第八屆長三角電機(jī)、電力科技分論壇論文集[C];2011年

3 吳磊;;測溫裝置故障分析與處理[A];山東省石油學(xué)會油田電力、通信及自動化技術(shù)研討會優(yōu)秀工程技術(shù)論文集[C];2009年

4 崔遜波;鄒俊;王偉;傅新;;熱軋層流冷卻區(qū)測溫裝置仿真與試驗研究[A];第五屆全國流體傳動與控制學(xué)術(shù)會議暨2008年中國航空學(xué)會液壓與氣動學(xué)術(shù)會議論文集[C];2008年

5 聶崇瑞;;中包鋼水連續(xù)測溫裝置的應(yīng)用[A];2012年全國煉鋼—連鑄生產(chǎn)技術(shù)會論文集（下）[C];2012年

6 鄭賽晶;顧文博;張建平;劉百戰(zhàn);;自制的卷煙氣相測溫裝置對卷煙內(nèi)部動態(tài)溫度的測量[A];中國煙草學(xué)會2004年學(xué)術(shù)年會論文集[C];2004年

7 楊宣訪;卜樂平;;基于PIC單片機(jī)實現(xiàn)的船用測溫裝置[A];第二屆全國信息獲取與處理學(xué)術(shù)會議論文集[C];2004年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 劉鋼;基于LabVIEW和ZigBee技術(shù)的無線測溫裝置設(shè)計[D];安徽大學(xué);2016年

2 鐘偉華;熱軋層冷區(qū)測溫裝置研究與開發(fā)[D];浙江大學(xué);2007年

3 蔡勇;海底熱液口聲學(xué)測溫裝置的研制[D];杭州電子科技大學(xué);2011年

，

本文編號：588779