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1、中阅俄嚣坂走C H I N AI N S T R U M E N T A T I O N2 0 0 9 年第4 期本期主题工业无线网络技术基于Z i gB e e 和L ab V IE W 的多点无线温湿度采集系统设计D e s i g no fM u l t i-n o d eW i r e l e s sT e m p e r a t u r ea n dH u m i d i t yA c q u i s i t i o nS y s t e mB a s e do nZ i g B e ea n dL a b V IE WI 善耄矣嚣言慧，班飞摘要：针对大空间环境的温湿度采集I =-1
2、 题，提出基于无线传感网络技术的多点温湿度采集系统。v X C C 2 4 3 0 为主控芯片，采用Z i g B e e 协议，通过星型网络实现主从节点之间数据的采集和传输，利用串口通信技术与上位通信，通过L a b V I E W 实现无线系统的数据处理与显示。关键词：数据采集Z i g B e eL a b V I E W 串口通信四川省科技厅重点项目(项目编号：0 6 G 1 3 1 4 0)w w w c n l m c r l1 引言随着生产技术的提高，环境条件中的温度和湿度指标是成为许多工作场合的重要参数，温度和湿度的测量与控制直接影响到生产水平。如在电力系统中，由于温度过高、过
3、低引起的元件失效或由于湿度过高而引起的触电事故时有发生；湿度和温度的合适与否直接影响到农作物的正常生长发育和产量，所以蔬菜大棚对温度和湿度的要求很严格；仓库储藏湿度过大，温度过高，储藏的物品容易变质。简言之，不管是工业、农业、军事及气象领域，还是人类生活的环境，都需要对温度和湿度进行测量和控制。因而，研制可靠且实用的温湿度测量装置显得非常重要。尤其是要实现大环境中的温湿度测量和自动控制，采用有线网络的方案难以实现。本文提出采用基于Z i g B e e技术的无线温湿度测量与传输的方案，在上位机中采用L a b V I E W 构成多点无线温湿度采集系统，实现对网络采集的数据统一管理和分析。该系
4、统具有快速展开、稳定可靠、可维护性好等特点。2 系统的整体概述该系统通过具有I2 c 总线接口的单片全校准数字式新型相对湿度和温度传感器S H T I1 实现对温度和湿度的采集，将信号送至Z i g B e e 无线节点，采用Z i g B e e 技术的星型网络拓扑结构，建立了一个主节点，多个从节点的无线网络，从节点采集温湿度数据每隔一定的时间轮流向主节点发送，主节点收到数据之后通过串口将各节点的温湿度数据传给上位机监4 9万方数据本期主题工业无线网络技术C H I N AI N S T R U M E N T A T I O N 叶，阅坂舞豫表控界面。本文选用虚拟仪器开发平台L a b V
5、 I E W 实现上位数据的显示和监控界面设计，在该平台下，添加L a b V I E WI n s t r u m e n tI O 函数模板本身提供的S e r i a l子V I，通过数据流连接，可以实现L a b V I E W 界面和无线收发模块的实时通信。系统结构图如图l 所示。图1 系统结构图3 系统的硬件设计3 1 温湿度传感器的选择温湿度数据的采集由S H T l l 芯片完成。该芯片是瑞士S e n s i r i o n 公司生产的具有1 2 C 总线接口的单片全校准数字式相对湿度和温度传感器，具有数字式输出、免调试、免标定、免外围电路及全互换的特点。由于将传感器与电路部
6、分结合在一起，因此，该传感器具有比其它类型的湿度传感器优越得多的性能。且A D 转换同时完成，并具有1 0 0 的互换性，全量程标定，以二线数字输出。S H T l l 的湿度测量范围为0 -1 0 0 R H，温度测量范围为-4 0。C-+1 2 3 8，湿度测量精度为3 0 R H，温度测量精度为0 4 C，响应时间 4 s，通过1 2 C 总线与任何类型的微处理器、微控制器系统连接。3 2 温湿度数据采集Z i g B e e 从节点的设计选择C h i p c o n 公司的C C 2 4 3 0 做为节点的主芯片。C C 2 4 3 0 芯片是C h i p c o n 公司提供的全
7、球首款支持Z i g B e e 协议的S O C 解决方案。在单个芯片上整合了Z i g B e e 射频(R F)前端、内存和微控制器，拥有1 个8 位8 0 5 1 M C U，8 k B 的R A M，3 2 k B、6 4 k B 或1 2 8 k B 的F l a s h，还包含模拟数字转换器、几个定时器、A E S l 2 8协处理器、看门狗定时器、3 2 k H z 晶振的休眠模式定2 0 0 9 年第4 期时器、上电复位电路、掉电检测电路，以及2 1 个可编程I O 引脚。S H T l l 芯片有4 个端口：G N D 为接地端；D A T A 为双向串行数据线：S C K
8、 为串行时钟输入：V D D 电源端为0 4-5 5V。S H T l1 芯片通过D A T 双向串行数据线、S C K 串行时钟输入端与C C 2 4 3 0 的输入口相连。S l i T l1 3 片有5条用户命令，如表l 所示。C C 2 4 3 0 通过这5 条命令可很容易地实现对数据的采集。表1S H T l1 传感器命令列表命令编码说明测量温度0 0 0 儿温度测量测量湿度0 0 1 0 1湿度测量读寄存器状态0 0 1 1 1“读”状态寄存器写寄存器状态0 0 1 1 0。写。状态寄存器重启芯片，清除状态记录器的错误记录软启动1 1 1 1 0l l m s 后进入下一个命令为了
9、提高抗干扰性能，采用滑动平均滤波算法，即只采样一次，将这一次采样值和过去的若干次采样值一起求平均，得到的有效采样值即可投入使用。本系统中采用两个环形队列，每次中断采样一次温湿度的值，分别放入环形队列中，每存入_ 个新数据便自动冲去一个旧数据。环形队列的地址为3 0 H-3 F H 共1 6 个单元，温湿度数据各占8 个单元。C C 2 4 3 0 将每一通道的信号分析处理之后通过L C D 现场显示出来并通过天线发送到主节点。子节点温度采集的硬件框图设计如图2 所示。温度信湿度信温湿度I2 C 总线传感器1卜、C C 2 4 3 0S H T l l厂 图2 温湿厦采集从币点设计框图3 3Z
10、i g B e e 主节点(协调器)的设计Z i g B e e 主节点又称为协调器，在这里完成中心数据管理终端的任务。Z i g B e e 主节点完成多个子节点采集数据的无线收发任务。为了增加主节点的数据存储和处理功能，选用带1 2 8 k BF l a s h 的射频芯片，与P Cw w w c n l m c r l万方数据甲圈促露 盂是C H I N AI N S T R U M E N T A T I O N2 0 0 9 年第4 期本期主题工业无线网络技术机通过R S 2 3 2 通信。主节点的硬件框图如图3 所示。I 天线h H一臣硝C C 2 4 3 01卜、P C 机L c
11、 D 显示K=_)厂 L 矗b V I E V 矿R S 2 3 2l 按键输入卜呻图3 温湿度数据采集主节点设计框图4 无线通信的实现本文所建立的是基于Z i g B e e 技术的星型网络拓扑结构。Z i g B e e 技术是一种近距离、低复杂度、低功耗、低数据速率、低成本的双向无线通信技术，相对于现有的各种无线通信技术，Z i g B e e 技术将是最低功耗和成本的技术。Z i g B e e 协议套件由高层应用规范、应用会聚层、网络层、数据链路层和物理层组成。在Z i g B e e 无线通信中，节点在工作时，各种不同的任务在不同的层上执行，通过层的服务，完成所要执行的任务。各项服
12、务通过服务原语来实现，服务原语通过提供特定的服务来传输必需的信息。在Z i g B e e网络中存在3 种数据传输方式：设备发送数据给协调器，协调器发送数据给设备，对等设备之间的数据传输。在星型拓扑网络中由于数据只在协调器和终端设备之间交换，因此只存在前两种数据传输方式。在网络中有两种通信模式可供选择：信标使能通信(b e a c o n-e n a b l e d)和信标不使能通信(n o nb e a c o n e n a b l e d)。此处采用信标不使能通信模式。在信标不使能的通信网络中，P A N 网络协调器不发送信标帧，各个设备使用非分时槽的C S M A C A机制访问信道。
13、该机制的通信过程如下：每当设备需要发送数据或者发送M A C 命令时，它首先等候一段随机长的时间，然后开始检测信道状态；如果信道空闲，该设备立即开始发送数据；如果信道忙，设备需要重复上面的等待一段随机时间和检测信道状态的过程，直到能够发送数据。在设备接收到数据帧或命令帧而需要回应确认帧的时候，确认帧应紧跟接收帧发送，而不使用C S M A-C A 机制竞争信道。首先，系统初始化主要是将系统的工作频率设为3 2 M H z，使R F O 臣,正常工作。R F 初始化是设置通讯w w w c n l r n c n频率，D M A 初始化是清除D M A 标志位及各个通道。然后设置各节点的D M
14、A 通道，将采集到的数据传送到发射机的F I F O 中，等待发射出去。每次子节点向主节点发送数据帧或M A C 层命令时，要等待一个任意长的周期，在这个任意的退避时间之后，如果设备发现信道空闲，就会发送数据帧和M A C 层命令：反之，如果设备发现信道正忙，将等待任意长的周期后，再次尝试接入信道。而对于确认帧，在发送时，不采用C S M A-C A 机制，即在接收到数据帧后，主节点直接发送确认帧，而不管当前信道是否存在冲突，子节点根据是否接收到正确的确认帧来判断数据是否发送成功。子节点向主节点发送数据的流程图如图4 所示。广雨系统初始化R F 初始化D M A 初始化L C D 初始化设置D
15、 M A 通道和数据采集接口数据分析处理L C D 显示H 数据帧写入F I F O(兰苎)图4 子节点向主节点发送数据的流程图主节点接收数据的过程，同样需要设置系统工作频率为3 2 M H z，并且要确保接收机工作在与发射机相同的频道上，并设置D M A 通道。主节点的物理层接收到来自子节点的数据时，通过物理层将收到的信息传给M A C 层，这样就完成了数据的接收。数据接收到以后，数据从接收机F I F O 中取出再通过D M A 送到寄存器中。5 基于L a b V I E W 的串口控制程序的设计上位机程序采用图形化编程语言L a b V I E W 编写，L a b V I E W 提
16、供了5 个串口通信节点，分别实现串口初5 1譬一否万方数据本期主题工业无线网络技术C H I N AI N S T R U M E N T A T I O N 中圃恹露 夏是始设置、串口写、串口读、检测串口输入缓存中的字节数、串口中断。在进行P C 机和无线采集模块串行通信前，首先要配置好串口，即串口初始化，使计算机串口的各种参数设置与无线收发模块的串口参数保持一致，这样才能够正确的通信。(1)V I S AC o n f i g u r eS e r i a lP o r t v i：利用该节点可以设置串口波特率、数据位、停止位、奇偶校验、缓存大小以及流量控制等参数。(2)V I S AW
17、r i t e：完成输入有计算机发往数据采集板的采集命令。(3)V I S AR e a d：用于从串口缓存中读出指定长度的数据。(4)V I S AC l o s e：关闭一个已经打开的串口，从而释放L a b V I E W 对这个串口资源的占用。所设计的界面需要反映各子节点中所采集的温度和湿度曲线，而且在对温湿度测量的同时，空气的露点值可根据相对湿度和温度值来计算：I g E W=O 6 6 0 7 7+7 5 T(2 3 7 3+T)+1 9(R H)-2 D p=(O 6 6 0 7 7 一l g E W)x 2 3 7 3 (1 9 E W 一8 1 6 0 7 7)具体实现通过在
18、选项卡控件里设立3 个选项卡，分别放置3 个波形图形控件，在每个图表里显示当前各个子节点3 个通道传来的数据及其曲线。在L a b V I E W 环境下，通过波形图表的属性可将曲线的显示模式设为层叠式或分格式，前者便于曲线之间的对比，后者易于观察各曲线自身的变化趋势。此外，将图表的刷新模式设为示波器图表，横轴和纵轴的标尺变化都设为自动调整标尺，这样使曲线的变化显示得更加清楚。当程序开始运行后先打开接收数据按钮，然后打开串口，就可以将采集来的数据显示出来。同时可以从运行的界面看到数据的历史曲线，图表曲线最右端为当前温度，即可以从曲线上看出又可以从数字控件中看到确切的数据。运行时的界面如图5 所
19、示。当点击各节点按钮时可分别查看其控制点的温湿度变化情况。6 结语本文针对大空间中环境温度、湿度的测量，采用了新型相对湿度和温度传感器S H T ll 实现对温度和5 22 0 0 9 年第4 期图5 上位机运行界面湿度的采集，实现了一种传输途径基于Z i g B e e 星型网络、数据处理平台基于L a b V I E W 的多点无线温湿度采集系统，并在L a b V I E W 平台上同时实现了露点的计算和显示。系统成功实现-j L a b V I E W 对Z i g B e e 网络数据的处理。通过实验调试，该采集系统达到了设计要求，效果良好。鉴于无线传感网络技术具有功耗低、数据传输可
20、靠、网络容量大、兼容性、安全性、实现成本低等诸多优点，因而被广泛应用于数字家庭领域、工业领域、智能交通等若干领域。参考文献1R e n t a l aP，M u s u n u r iR，G a n d h a mS，S a x e n aU S u r v e yo n s e n s o rn e t w o r k s T e c h n i c a lR e p o r t，U T D C S-3 3-0 2，U n i v e r s i t yo fT e x a sa tD a l l a s，2 0 0 2：1 2 0 1 7 4 2 邴春秋，郑萍基于Z i g B e e 的
21、远程无线I O 模块设计及应用西华大学，2 0 0 8 3Z i g B e eA l l i a n c e Z i gB e es p e c i f i c a t i o n【E B O L 2 0 0 5-7-2 7 h t t p：w w w Z i gB e e o r g 4 周怡颂，凌志浩，吴勤勤Z i g B e e 无线通信技术及其应用探讨启动化仪表，2 0 0 5，2 6(6)5 王水鱼，李宁，胡树燕基于L a b V I E W 实现P C 机与单片机的串行通信中国新通信(技术版)，2 0 0 7，1 2(2 3)6 任丽丽，张志杰基于L a b V I E W 的串
22、口数据采集系统微计算机信息，2 0 0 8，2 4 7 杨乐平，李海涛，肖相生等L a b V I E W 程序设计与应用电子工业出版社，2 0 0 2 作者简介：马巧娟，硕士，主要研究方向为嵌入式系统。万方数据基于ZigBee和LabVIEW的多点无线温湿度采集系统设计基于ZigBee和LabVIEW的多点无线温湿度采集系统设计作者：马巧娟，郑萍，王晓光，王玉飞作者单位：西华大学,成都,610039刊名：中国仪器仪表英文刊名：CHINA INSTRUMENTATION年，卷(期)：2009，(4)引用次数：0次 参考文献(7条)参考文献(7条)1.Rentala P.Musunuri R.G
23、andham S.Saxena U Survey on sensor networks.Technical Report,UTDCS-33-02,20022.邴春秋.郑萍 基于ZigBee的远程无线I/O模块设计及应用 20083.ZigBee Alliance Zig Bee specification 20054.周怡颋.凌志浩.吴勤勤 ZigBee无线通信技术及其应用探讨期刊论文-自动化仪表 2005(6)5.王水鱼.李宁.胡树燕 基于LabVIEW实现PC机与单片机的串行通信 2007(23)6.任丽丽.张志杰 基于LABVIEW的串口数据采集系统期刊论文-微计算机信息 2008(7)
24、7.杨乐平.李海涛.肖相生 LabVIEW程序设计与应用 2002 相似文献(10条)相似文献(10条)1.学位论文 张芸薇 基于ZigBee无线传感网数据采集的设计与实现 2007 无线传感器网络是当今国际备受关注的前沿热点领域，被评为未来高科技的三大产业之一。IEEE组织和ZigBee联盟提出的IEEE 802.5.4/ZigBee技术是一种近距离、低复杂度、低功耗、低数据速率、低成本的双向无线通信技术，主要适合于自动控制和远程控制领域，可以嵌入各种设备中，十分适合担当组织无线传感器网络的重任，有着极其重要的研究价值。本文全面深入地对无线传感器网络以及IEEE 802.15.4/ZigBe
25、e标准做了研究分析，重点对ZigBee网络的组网进行剖析，从网络设备入网流程等关键点上突破，深入研究ZigBee技术的组网方式。并结合深圳金图旭昂有限公司的TSZ-CC2430 ZigBee开发套件，以IEEE 802.15.4/ZigBee协议为基础，设计实现了小型ZigBee星型网和簇树网。在此基础上，提出对该网络平台可扩展性的改进采用可重用路由协议结构，并对重用路由结构接口作了部分实现。本文采用SHT1x温湿度数字传感器进行数据采集，在已组建的ZigBee星型网的基础上，从终端节点角度考虑网络的低功耗问题，提出了节点的低功耗软件设计，通过结合传感器数据采集和无线收发时的实际测量参数，提出
26、了终端节点的寿命预测公式，并进行了实测验证。最后，在服务端实现了传感器采集数据的数据库管理系统。本文通过对ZigBee无线传感器网络数据采集系统的设计与实现，完成了小型ZigBee无线传感器网络的搭建、温湿度传感器数据的传输和传感器采集数据的管理，并对网络终端节点的寿命作出预测并进行了实际测量，得到了良好的结果。提出了在此网络上使用可重用的路由协议框架，为今后的网络扩展指出了方向。2.期刊论文 金德新.郭宇.JIN De-xin.GUO Yu 应用于无线数据采集网络的ZigBee技术-鞍山师范学院学报2009,11(4)简单阐述了无线智能数据采集网络的发展过程,论述了zigBee技术的功能、特
27、点及其在短程无线技术中显现的巨大潜力和优势.介绍了ZigBee模式数采节点的主要技术性能指标,分析了目前制约ZigBee技术发展的客观因素和解决思路,并且对这一技术的发展前景和将给人们生产生活带来的巨大变化进行了展望.3.学位论文 杨朋伟 基于Zigbee的低功耗数据采集系统设计 2009 Zigbee无线传感器网络技术是一种全新的短距离无线通信技术，广泛应用于智能控制、无线监控及环境监测等领域。目前，对于Zigbee无线传感器网络技术的应用还存在诸多问题，本文重点对无线传感器网络时间同步算法、低功耗系统设计开展深入研究。1对Zigbee无线传感器网络时间同步算法进行了全面分析研究，从降低同步
28、开销和关键路径长度的角度出发，提出了两种应用于不同环境下的时间同步算法。1）当网络规模较小时，采用二层拓扑结构的Zigbee时间同步算法，该算法通过构造二层拓扑结构和时延估计的方法实现了ms级的时间同步精度降低了时间同步开销；2）当网络规模较大时，采用多跳传感器网络时间同步算法，该算法通过构造较优拓扑结构和累计时延估计的办法降低了时间同步开销及关键路径长度。2通过对Zigbee协议栈的研究及分析，从低功耗设计的角度出发，完成了Zigbee低功耗无线数据采集及传输系统设计。主要内容包括如下几个方面：1）完成了Zigbee无线网络节点的电路设计及相关应用电路设计，在此基础上，应用IAR720H开发
29、平台完成了Zigbee无线网络节点的功能软件设计。2）使用TI公司的CC2430芯片完成了Zigbee节点点对点无线通信的设计及Zigbee简单网络节点通信设计。3）完成了多路传感器数据采集接口的设计及Zigbee无线网络监控管理软件设计。4）研究了无线网络节点功能软件的低功耗设计方法。5）搭建了Zigbee低功耗无线数据采集及传输系统，对其进行了调试和实验，结果表明该系统在70m范围内工作稳定，误码率较低，时间同步精度较高，能够满足工业环境下的参数远程监控。4.学位论文 李彬 基于ZIGBEE和实时数据库技术的无线数据采集系统研究 2009 无线传感器网络的诞生解决了对布线困难的区域、人员不
30、能到达的区域进行数据采集的问题，同时也简化了有线网络所带来的规划布线、预设接口、线路检测、线路扩容等一系列和传输途径有关的繁琐工作。目前无线传感器网络市场几乎被国外厂商占领，这严重阻碍了我国无线数据采集系统的发展。目前ZigBee作为一项新兴的无线通信技术将其与实时数据库相结合，将对无线实时数据采集系统起到很大的推动作用，同时无线实时数据采集系统的发展对提高企业的运行效率、提高企业的竞争力、降低运营成本也有十分重要的作用。课题的目的是设计出一套能够实现基本应用的无线实时数据采集系统，以验证ZigBee技术与实时数据库技术相结合的可行性，为今后的研究打下基础。该系统的特点是设计简单、实时性强、系
31、统稳定。其功能包括数据采集节点对模拟信号的采集、ZigBee无线网络对数据的无线传输、实时数据库对数据进行管理，管理的功能包括实时数据显示、数据曲线绘制、数据报警及数据存储等。监控人员可以根据上位机上监控系统所显示的数据报表、曲线图以及报警状态对被测对象进行相应的、及时有效的处理。课题以ZigBee芯片CC2430作为无线网络的核心，调整整个无线网络的的正常运行；以实时数据库作为上位机的核心，负责整个数据采集系统的数据实时存储、上位机和无线网络的数据交互；通过组态软件实现无线传感器网络与实时数据库的连接并产生友好的人机界面，方便管理人员管理数据、及时了解数据采集现场的情况。本文所做的主要工作：
32、1、在研究IEEE802.15.4/ZigBee协议的基础上，构建了ZigBee无线星型通信网络，实现了ZigBee星型网的基本应用。2、完成了ZigBee网络节点的硬件设计，包括节点硬件原理图设计、硬件节点抗干扰措施、节点硬件PCB电路板制作以及硬件电路的调试。3、完成了网络各节点通信的软件设计，主要包括终端节点数据采集程序的编写和各节点相互通信的软件设计，实现了终端节点对环境温度的采集以及星型网络各节点之间的通信。4、通过组态软件完成了无线传感器网络与实时数据库系统的连接，实现了实时数据库系统对数据的管理，如实时数据显示、数据曲线绘制、数据报警及数据存储等。经多次试验，系统的实时性、数据传
33、输的正确性以及系统的稳定性得到了验证。5.期刊论文 李劲.程绍艳.李佳林.金德新.LI Jin.CHENG Shao-yan.LI Jia-lin.JIN De-xin 基于ZigBee技术的无线数据采集网络-测控技术2007,26(8)结合产品研发成功的实践,简单阐述了ZigBee技术及其无线智能数据采集网络的发展、现状及前景.6.期刊论文 霍绍达.李斌.赵忠禹.李军杰.屈巍 ZigBee模块的运动数据采集与传输设计-单片机与嵌入式系统应用2009(12)利用高精度三轴传感器ADIS16355进行数据采集,并利用ARM7进行整体系统的控制,对采集到的数据进行无线传输使得PC终端可以对整个系统
34、进行控制.文中给出整体设计框图、原理图以及软件设计方案.系统的硬件设计分为:ARM控制的数据采集部分、ZigBee模块的数据传输部分以及系统采集数据的存储部分.软件方面分为3个部分:数据的采集、存储、传输.7.学位论文 尹盼 基于ZigBee技术的矿井综合监测系统设计与网络节点开发 2009 近年来，国内外很多矿山企业开始了数字矿山的建设，很多成熟的工业监测技术已运用到矿山企业生产中，对保障矿山安全生产发挥了重要作用。但现有的大多数监测系统彼此孤立、自成体系，传感器接入不灵活，数据采集的范围窄，同时由于缺乏综合通信平台，矿井各生产环节联动性差，效率低。本文针对国内外矿井综合监测系统现状，分析了
35、矿井综合监测系统的需求，提出了一种基于ZigBee技术的矿井综合监测系统方案，文中详细叙述了该系统的整体架构和体系结构，分析了系统中数据采集网络的拓扑结构和工作原理，并结合高速光纤以太网构建了矿井综合通信平台，为矿山其它子系统提供了数据传输的链路。文中重点研究了数据采集网络中节点的原理和设计方法，设计了数据采集终端和网关的软硬件。在硬件设计过程中，重点分析了高频电路阻抗匹配的重要性，借助史密斯圆图完成了无线模块的阻抗匹配，同时给出了节点控制主板、传感器、以太网等模块的硬件方案和设计要点。研究了ZigBee协议的路由算法，针对节点的低功耗需求对其进行了改进，并在节点上完成了协议栈的移植。同时编写
36、了无线芯片、温湿度传感器的驱动程序，最后在网关上移植了TCP/IP协议，并基于该协议制定了一套上层通讯协议和数据组帧方式。在文章的最后，对所开发的节点进行了组网演示，同时对数据采集终端进行了功耗测试和分析，结果表明，节点组网灵活，功耗低，适合矿井应用，整个方案对研发新型的矿井监控系统具有很好的参考价值。8.期刊论文 彭燕.何东健.Peng Yan.He Dongjian 基于Zigbee技术的果园生态环境监测系统-农机化研究2009,31(4)针对我国水果生产管理水平较低、尚无科学的方法实时监测果园生产环境和果树生长状况的现状,提出了一套无线实时监测果园生态环境的方案.该方案基于无线通信协议Z
37、igbee技术,采用Microchip公司的Zigbee协议栈和开发平台,构建了星型无线传感器网络.以温度数据采集为例,介绍了无线传感器数据采集单元;研究分析了Zigbee协议栈网络的形成过程及数据采集发送程序,该程序完成温度数据采集,并无线发送.测试证明,该方案实现环境参数无线采集,为果园环境监测提供了有效的解决方案.9.期刊论文 杨维国.殳国华 基于ZigBee模块JN5139无线数据采集系统的设计与实现-电气自动化2010,32(1)介绍了无线网络的基本概念,技术特点以及应用领域.简单描绘了一种基于ZigBee技术的无线网络协议标准,分析了ZigBee无线网络的协议结构,拓扑分类.重点介
38、绍了基于ZigBee模块JN5139的无线数据采集系统的硬件电路与软件系统程序的设计过程,并详细的分析了软件系统的模块划分及其功能.10.学位论文 杨荣康 基于Zigbee无线传感器网络在车辆检测中的应用研究 2006 随着检测技术以及网络技术的日益发展，智能交通技术也随之有了更多的实现目标手段。车辆信息作为智能交通系统中的基础信息，对交通策略的制定，汽车的安全驾驶，交通信息的获取，以及特种车辆的安全性、可靠性检查等基础数据源的提供起到了举足轻重的作用。近年来，为了取得更加全面和精确的车辆宏观以及微观信息，大量的新技术和新成果都被应用于车辆信息采集系统的应用研究。但是，信息采集系统的构建依然存
39、在问题，实际使用方面也没有达到人们的预期。本文在研究了传感器技术，网络技术，无线局域网技术的基础上，探索了无线传感器局域网在交通数据采集方面的应用可能和优势，并在研究无线局域网络的基础上，提出了使用IEEE802.15.4(Zigbee)无线协议组建新型交通数据采集系统。本设计开发了一套用于车辆检测的传感器网络，并完成了电路设计，硬件方面采用了主流工业控制用的单片机作为控制台MCU以及环形线圈车辆检测设备和照相机作为检测设备，以及Zigbee标准调制解调芯片为核心的数据传输单元完成了整个的系统设计。在软件方面，本文按照Zigbee协议规范开发了MAC和物理层协议栈，完成了基于Zigbee的星型网络的构建以及应用层在车辆检测方面的应用。事实证明，此网络成本低廉，功耗小，在系统可靠性和兼容性方面表现出此项新技术的优势，并具有开放性的特点，可应用在在交通流数据采集，智能汽车，以及各种需要的车辆检测的传感器数据采集系统 本文链接：http:/