基于ZigBee技术的智能交通PDA设计

论文摘要

智能交通系统（ITS）是我国未来交通运输系统发展的主要趋势。近年来,越来越多的高科技设备在ITS中得到了应用,在对安装在路口,甚至高速公路上的设备进行众多参数的设置时,PDA的使用显得尤为重要。ZigBee无线通信技术以低功耗、低成本、可靠性高为特点,可应用于较恶劣的环境中。本文设计了一种运用ZigBee无线技术进行通信的PDA,用于与交通信号机建立无线通信网络,完成参数配置,并且针对通信的可靠性,提出了一种无阻塞通信和校验方法,解决了恶劣工况下智能交通参数设置难的问题。本文选用低功耗、高性价比的AVR系列单片机ATmega128-161作为PDA的核心处理器,与各硬件芯片间通过I2C总线进行通信,并且对电源管理、人机界面进行了合理的设计,提高了系统的可用性。在设计PDA的通讯模块时,利用核心处理器的双串口建立了两种数据传输方式：一、所设计的PDA与交通信号机可通过RS232串口进行连接；二、采用SZ05-STD无线通信模块作为ZigBee无线收发装置,通过ZigBee网络进行连接,重点介绍了ZigBee无线通信网络的建立和使用,这一创新使得该PDA在ITS领域的应用更加广泛。另外,为了保证通信中数据的准确性和完整性,本文还提出了一种使用CRC循环冗余校验法的无阻塞通信方法。最后将程序烧录到PDA硬件平台后对其进行系统调试,可实现预定功能。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景及意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 国外ITS研究现状
• 1.2.2 国内ITS研究现状
• 1.2.3 PDA在ITS领域的研究现状
• 1.3 ZigBee技术概述
• 1.4 论文组织结构
• 1.4.1 论文的主要研究内容
• 1.4.2 论文的结构安排
• 第二章 PDA总体结构设计
• 2.1 PDA总体设计
• 2.2 PDA的嵌入式处理器选型
• 2.2.1 嵌入式处理器简介
• 2.2.2 嵌入式处理器选型原则
• 2.2.3 PDA所选处理器简介
• 2.3 PDA使用总线介绍
• 2C总线原理'>2.3.1 I²C总线原理
• 2C总线特点'>2.3.2 I²C总线特点
• 2C总线的数据传送'>2.3.3 I²C总线的数据传送
• 2C数据传送格式'>2.3.4 I²C数据传送格式
• 2.4 本章小结
• 第三章 PDA硬件平台设计与实现
• 3.1 PDA硬件平台设计
• 3.2 硬件开发环境
• 3.3 主控模块设计
• 3.3.1 核心处理器电路设计
• 3.3.2 存储器电路设计
• 3.3.3 时钟电路设计
• 3.4 通讯模块设计
• 3.4.1 RS232串口电路
• 3.4.2 ZigBee无线通讯网络
• 3.5 电源模块设计
• 3.6 人机界面接口设计
• 3.7 本章小结
• 第四章 PDA软件设计与实现
• 4.1 软件设计原则
• 4.2 软件开发环境
• 4.3 软件系统设计
• 4.3.1 主程序设计
• 4.3.2 初始化程序
• 4.3.3 键盘程序设计
• 4.3.4 LCD液晶显示程序设计
• 4.3.5 ZigBee通信程序设计
• 4.3.6 RS232串口通信程序设计
• 4.3.7 协议设计
• 4.4 无阻塞通信与校验
• 4.5 本章小结
• 第五章 系统调试
• 5.1. ZigBee模块的功能配置
• 5.2. PDA系统调试
• 5.2.1 系统调试过程
• 5.2.2 调试中遇到的问题以及解决方案
• 5.3. 本章小结
• 第六章 总结与展望
• 6.1 本文工作总结
• 6.2 下一步工作展望
• 参考文献
• 附录 部分程序
• 致谢
• 攻读学位期间参与的科研项目与发表论文