本文關(guān)鍵詞：基于無(wú)源傳感器的數(shù)據(jù)采集傳輸系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的興起,帶來(lái)了世界信息獲取方式的變革,使得傳感器網(wǎng)絡(luò)研究和應(yīng)用越來(lái)越廣泛。而無(wú)源無(wú)線傳感器作為一種新型的傳感器,具有極端環(huán)境適應(yīng)力強(qiáng)、自主能源供電、可靠性高等特點(diǎn),因此特別適合應(yīng)用在現(xiàn)場(chǎng)無(wú)法提供可靠電源、對(duì)傳感器節(jié)點(diǎn)無(wú)法進(jìn)行直接供電的惡劣環(huán)境下,目前已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在溫度、濕度、氣壓等領(lǐng)域,成為當(dāng)前研究熱點(diǎn)之一。而數(shù)據(jù)采集傳輸方面的應(yīng)用是其中最重要的環(huán)節(jié)之一,本文結(jié)合國(guó)家863項(xiàng)目“無(wú)源無(wú)線多參數(shù)微納傳感器與系統(tǒng)”課題,研究設(shè)計(jì)基于溫度、濕度、氣壓無(wú)源傳感器的數(shù)據(jù)采集傳輸系統(tǒng)。首先,論文結(jié)合課題的應(yīng)用示范場(chǎng)景,分析了系統(tǒng)功能需求,研究設(shè)計(jì)適合應(yīng)用環(huán)境下的無(wú)源無(wú)線傳感器數(shù)據(jù)采集傳輸方案。由于無(wú)源傳感器具有溫度濕度氣壓三參數(shù)混合封裝輸出和供電電源合二為一的特性,論文針對(duì)無(wú)源傳感器系統(tǒng)多參數(shù)輸出數(shù)字頻率信號(hào)的特性,研究設(shè)計(jì)了如何分離并準(zhǔn)確讀取傳感器數(shù)據(jù)的采集方案。其次,由于實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景是200*200m2多金屬障礙物的車(chē)間環(huán)境,使用藍(lán)牙、WiFi甚至ZigBee設(shè)計(jì)難度較大,2.4G頻段繞射能力弱的特點(diǎn)帶來(lái)了路由多,成本高,功耗大等問(wèn)題,研究設(shè)計(jì)了適用于此環(huán)境下的無(wú)線傳輸方案。鑒于以上要求,本文設(shè)計(jì)了基于STC89C52為主控芯片的數(shù)據(jù)采集方案和基于433M頻段的無(wú)線傳輸方案,通過(guò)定時(shí)計(jì)數(shù)原理分離溫度、濕度和氣壓信號(hào),實(shí)現(xiàn)了傳感器信息的獲取以及數(shù)據(jù)的無(wú)線傳輸。在理論分析的基礎(chǔ)上,進(jìn)行了整個(gè)系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì),硬件電路設(shè)計(jì)主要包括電源電路設(shè)計(jì)、USB轉(zhuǎn)TTL電路設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)采集電路設(shè)計(jì)以及無(wú)線傳輸電路設(shè)計(jì)。系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)包括底層數(shù)據(jù)采集傳輸和上位機(jī)。整個(gè)數(shù)據(jù)采集傳輸系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單。最后,對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)地測(cè)試,搭建了軟硬件平臺(tái),通過(guò)測(cè)試結(jié)果評(píng)估了系統(tǒng)的可靠性,驗(yàn)證了本文設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)采集傳輸系統(tǒng)的實(shí)用性。
【關(guān)鍵詞】：無(wú)源傳感器 多參數(shù) 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò) 數(shù)據(jù)采集
【學(xué)位授予單位】：安徽大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TP274.2;TN929.5;TP212.9
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第一章 緒論8-15
• 1.1 前言8
• 1.2 論文研究背景及意義8-12
• 1.2.1 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)8-10
• 1.2.2 有源傳感器網(wǎng)絡(luò)的局限性10-11
• 1.2.3 無(wú)源傳感器網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)越性11-12
• 1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-13
• 1.4 論文主要內(nèi)容與組織結(jié)構(gòu)安排13-15
• 第二章 基于無(wú)源傳感器數(shù)據(jù)采集傳輸系統(tǒng)工作原理15-25
• 2.1 無(wú)源無(wú)線多參數(shù)微納傳感器系統(tǒng)模型15-18
• 2.1.1 無(wú)源無(wú)線傳感器工作原理15-17
• 2.1.2 無(wú)源無(wú)線傳感器主系統(tǒng)17
• 2.1.3 無(wú)源無(wú)線傳感器次系統(tǒng)17-18
• 2.2 數(shù)據(jù)采集傳輸系統(tǒng)工作原理18-24
• 2.2.1 適用于無(wú)源傳感器信號(hào)讀取技術(shù)19-21
• 2.2.2 433M頻段無(wú)線組網(wǎng)傳輸工作原理21-24
• 2.3 本章小結(jié)24-25
• 第三章 數(shù)據(jù)采集傳輸系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)25-37
• 3.1 系統(tǒng)硬件功能分析及方案設(shè)計(jì)25-28
• 3.1.1 結(jié)合課題背景進(jìn)行硬件需求分析25-26
• 3.1.2 系統(tǒng)硬件方案設(shè)計(jì)及可行性分析26-28
• 3.2 系統(tǒng)主要硬件電路設(shè)計(jì)28-34
• 3.2.1 電源電路設(shè)計(jì)29-30
• 3.2.2 USB轉(zhuǎn)TTL電路設(shè)計(jì)30-31
• 3.2.3 RS232串口電路設(shè)計(jì)31-32
• 3.2.4 STC89C52數(shù)據(jù)采集電路設(shè)計(jì)32-33
• 3.2.5 無(wú)線傳輸硬件設(shè)計(jì)33-34
• 3.3 系統(tǒng)電路PCB設(shè)計(jì)34-36
• 3.4 本章小結(jié)36-37
• 第四章 數(shù)據(jù)采集傳輸系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)37-52
• 4.1 系統(tǒng)總體軟件設(shè)計(jì)37-38
• 4.2 數(shù)據(jù)采集下位機(jī)軟件設(shè)計(jì)38-42
• 4.2.1 軟件開(kāi)發(fā)工具38-39
• 4.2.2 數(shù)據(jù)采集程序設(shè)計(jì)39-42
• 4.3 無(wú)線傳輸下位機(jī)軟件設(shè)計(jì)42-48
• 4.3.1 無(wú)線傳輸協(xié)議42-45
• 4.3.2 無(wú)線傳輸軟件設(shè)計(jì)45-48
• 4.4 系統(tǒng)上位機(jī)演示界面軟件設(shè)計(jì)48-51
• 4.4.1 基于SQLserver的關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)連接48-49
• 4.4.2 上位機(jī)軟件設(shè)計(jì)49-51
• 4.5 本章小結(jié)51-52
• 第五章 數(shù)據(jù)采集傳輸系統(tǒng)測(cè)試及性能分析52-66
• 5.1 實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下模塊測(cè)試52-57
• 5.1.1 數(shù)據(jù)采集模塊測(cè)試52-53
• 5.1.2 無(wú)線傳輸模塊測(cè)試53-57
• 5.2 工廠演示環(huán)境中的系統(tǒng)測(cè)試57-62
• 5.2.1 系統(tǒng)軟硬件平臺(tái)搭建57-61
• 5.2.2 系統(tǒng)調(diào)試結(jié)果61-62
• 5.3 系統(tǒng)性能分析與評(píng)估62-65
• 5.4 本章小結(jié)65-66
• 第六章 總結(jié)與展望66-68
• 6.1 本文工作總結(jié)66
• 6.2 可進(jìn)一步開(kāi)展的研究66-68
• 參考文獻(xiàn)68-73
• 致謝73-74
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文和參與的科研項(xiàng)目74

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：406633