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基于ZigBee技术的监控系统设计

2020-12-10阅读(69)

基于ZigBee技术的监控系统设计

论文摘要

自从20世纪90年代开始,无线网络技术逐渐进入我们的工作和生活中,实现信息的及时传递,深刻地影响着我们工作和生活的方式,使我们摆脱电线的束缚,从而能够在移动的生活中自由地实现信息的交换。本文首先介绍了ZigBee无线技术的特点与应用、MagicARM270教学实验开发平台的PXA270处理器以及嵌入式操作系统Windows CE的技术特性和内核结构。然后介绍了基于ZigBee技术的无线信号采集系统的硬件设计和软件设计,以及基于PXA270处理器和嵌入式操作系统Windows CE的接受与显示信号的监控系统软件设计。最后提出基于ZigBee无线技术和Windows CE嵌入式技术的一个比较完整监控系统的解决方案。论文完成了基于ZigBee无线技术和Windows CE嵌入式技术监控系统的总体设计以及系统的调试工作,进行了如下研究:1)研究了ZigBee无线技术的特点与应用,了解了ZigBee网络体系结构、网络拓扑结构、以及相关无线通信协议。2)研究了CC2430芯片的主要特点、芯片架构、主要特征外设和应用开发。设计了一个基于CC2430的无线收发模块。3)根据对实地的考察,结合应用实际,设计了信号采集模块和信号接收、传输模块。4)研究了ZigBee2006无线通信协议及其应用实例。根据硬件设计的特点和实际需求,设计了无线信号采集模块和无线信号接收、传输模块的软件。5)研究了嵌入式操作系统Windows CE的原理和特点结合移植需要深入分析了Windows CE内核结构,并在基于PXA270的嵌入式控制器上移植了Windows CE操作系统。6)设计了基于PXA270&Windows CE的接收、显示信号系统的软件设计,其主要包括:测试点编号、电压、温度、转速等。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 1 绪论
  • 1.1 典型的短距离无线数据网络技术
  • 1.1.1 蓝牙技术
  • 1.1.2 Wi-Fi 技术
  • 1.1.3 IrDA 技术
  • 1.1.4 NFC 技术
  • 1.1.5 UWB 技术
  • 1.2 ZIGBEE 技术及其特点
  • 1.2.1 ZigBee 技术的定义
  • 1.2.2 ZigBee 技术的特点及其抗干扰性
  • 1.3 ZIGBEE 技术发展与现状
  • 1.4 嵌入式技术及其特点
  • 1.4.1 嵌入式系统的定义
  • 1.4.2 嵌入式技术的特点
  • 1.5 嵌入式技术的发展与现状
  • 1.6 课题来源与研究内容
  • 2 总体方案设计
  • 2.1 系统的总体设计
  • 2.2 系统的特点分析
  • 2.3 系统的设计难点
  • 2.4 本章小结
  • 3 系统硬件设计
  • 3.1 CC2430 射频模块的硬件设计
  • 3.1.1 ZigBee 无线单片机CC2430
  • 3.1.2 CC2430 周边硬件设计
  • 3.2 信号传输模块的硬件设计
  • 3.2.1 射频模块插座电路
  • 3.2.2 串口电路
  • 3.2.3 电源电路
  • 3.2.4 JTAG 电路
  • 3.2.5 信号传输模块的PCB 设计
  • 3.3 信号采集模块的硬件设计
  • 3.3.1 温度信号采集电路
  • 3.3.2 电压信号采集电路
  • 3.3.3 电机转速信号采集电路
  • 3.3.4 编码电路
  • 3.3.5 电池供电电路
  • 3.3.6 信号采集模块的PCB 设计
  • 3.4 系统主机的硬件构成
  • 3.4.1 MagicARM270 实验箱的硬件资源
  • 3.4.2 XScale 处理器PXA270 简介
  • 3.4.3 MagicARM270 的电源电路
  • 3.4.4 MagicARM270 的RS232 电路
  • 3.4.5 MagicARM270 的显示电路
  • 3.5 本章小结
  • 4 系统软件设计
  • 4.1 ZIGBEE 技术简介
  • 4.2 ZIGBEE 网络结构简介
  • 4.2.1 ZigBee 网络体系结构
  • 4.2.2 ZigBee 网络拓扑结构
  • 4.3 WINDOWS CE 嵌入式操作系统简介
  • 4.3.1 嵌入式操作系统简介
  • 4.3.2 Windows CE 概述
  • 4.4 信号采集发送模块的软件设计
  • 4.4.1 信号采集发送模块的程序结构
  • 4.4.2 初始化模块部分的程序设计
  • 4.4.3 ZigBee 无线发送子程序的设计
  • 4.4.4 采集节点编码信息并发送
  • 4.4.5 采集温度信息并发送
  • 4.4.6 采集电压信息并发送
  • 4.4.7 采集电机转速信息并发送
  • 4.4.8 睡眠及唤醒
  • 4.5 信号接收传输模块的软件设计
  • 4.5.1 串口部分
  • 4.5.2 ZigBee 无线接收部分
  • 4.6 信号显示监控部分的软件设计
  • 4.7 本章小结
  • 5 系统调试
  • 5.1 硬件调试方法概述
  • 5.2 IAR EMBEDDED WORKBENCH 编译调试器简介
  • 5.3 MICROSOFT EMBEDDED VISUAL C++ 4.0 集成开发环境简介
  • 5.4 系统硬件调试
  • 5.5 系统软件调试
  • 5.6 信号采集结果
  • 5.7 本章小结
  • 结论
  • 参考文献
  • 攻读硕士学位期间发表学术论文情况
  • 致谢

    • 相关论文文献

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