1. 研究目的与意义
随着通信和集成电路的技术快速发展,基于Zigbee无线通信方式的测控系统在生产和生活领域中的应用越来越广泛。与其他通信方式相比,基于Zigbee技术的无线传感网具有低功耗、成本低的优势。基于Zigbee技术的无线传感网具有实时监控、无线组网、无线通信的特点,易于实现系统的网络管理和功能扩展,提高了系统的智能化、网络化程度。因而此技术有一定的社会、经济意义。
传统的无线技术,往往设备的成本高,体积大和能源消耗大。如果针对现实中存在的应用需求,当传输的数据通常为小量的突发信号,数据量小,要求实时传输,并且在某些特殊场合,传统技术往往无法满足。对于传感器的无线通信而言,近年来无线局域网(Wi—Fi),蓝牙(Bluetooth)等 技术相继涌现,发展势头迅猛。但蓝牙技术只是设计作为有线的替代品,经常是为手机和附近的耳机或PDA联网用的。它可以在不充电的情况下工作几周,但无法工作几个月或更长时间。一般的蓝牙设备需要人手配置和维护网络连接,它可以有效地处理8设备(1个主设 备和7个从设备)。更多的话,通讯速率则显著下降。而且蓝牙技术售价一直居高不下,影 响了一些厂商的使用意愿。Wi—Fi也有类似问题,虽然它是将笔记本和桌面电脑接入有线网络的很好的解决方案,但它的功耗却非常高。它们都不是专门针对家庭组网而设计的,无法满足易组织、低成本、低功率的要求。
Zigbee网络技术,是国际通行的无线通讯技术,它的每个网络端口可以最多接入6.5万多个端口,它是模仿蜜蜂信息传递的方式,通过网络节点实现信息的互传,将信息从一个节点传输到远处的另外一个节点。采用标准模块化的设计可以大大降低成本,由Zigbee联盟专门设计的安全层则可以保证节点的信息不被泄露。ZigBee技术是一种低成本、低复杂度、低功耗、高安全、近距离传输的双向无线通讯技术,具备扩展性强特点,这是蓝牙、WIFI等所不能比的。
2. 研究内容与预期目标
主要研究内容:
(1)压力流量检测系统主要包括核心控制单元、数据检测电路、输出放大电路、人机交互单元等。
(2)完成的功能:传感器对压力流量的数据进行精确地采集、准确地显示、正确地运算处理,并且最终按需要来控制输出量;
3. 研究方法与步骤
拟采用的研究方法
本课题拟采用软硬件相结合组成实际控制系统。主要分为以下几个部分:电路原理图设计与分析,算法模型建立并进行软件的编程及其功能的调试与仿真。然后印刷电路版图,采用CC2530单片机,采用模数转换器,完成对数据的采集、分析与处理,最后输出控制量。
拟采用的具体步骤为:
4. 参考文献
[1] 金纯. ZigBee技术基础及案例分析[M]. 国防工业出版社,2008
[2] 瞿雷 胡咸斌. ZigBee技术及应用[M]. 北京航空航天大学出版社,2007
[3] 王小强,欧阳骏,黄宁淋. ZigBee无线传感器网络设计与实现[M]. 化学工业出版社,2012
5. 工作计划
(1)2022.2.26—2022.3.12 查阅资料,撰写开题报告;
(2)2022.3.12—2022.4.17 硬件功能分析,熟悉CC2530系统指令及编程语言;
(3)2022.4.17—2022.5.25 设计电路原理图、编制应用程序;
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