基于ZigBee的气缸无线传输系统研究

发布时间：2017-04-19 20:04

  本文关键词：基于ZigBee的气缸无线传输系统研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着气动技术的不断完善,气缸被广泛应用于工业生产中,使得生产效率得到很大的提升。随着人们对生产现场实时性监控要求的不断提高,这也给气缸的应用提出了新的挑战。由于在气动生产现场中,气缸数目往往较多,生产环境非常复杂,使得用户对工业现场的监控变得非常困难。在监控过程中,往往需要对气缸的工作状态信息进行采集,而现有的数据的采集与传送方式大多采用有线方式,这使得工业现场变得非常杂乱。同时,用户也将花费很大成本在监控网络的维护与管理上。为了解决以上问题,在保证不影响气缸正常工作的前提下,我们以无线的方式对工业现场进行实时监控。该研究不仅可以使工业现场变得更加整洁,同时可以节省用户大量的成本,有利于气缸的更广泛推广与应用。本文首先从短距离无线通信的现状进行调研,确定本课题采用基于ZigBee的无线传感器网络对系统进行设计。接着讨论了几种气缸数据的采集方案,确定本课题的终端节点采集方案。然后重点研究了终端节点与协调器节点的硬件与软件设计,主要包括节点各功能模块的硬件设计,节点软件设计与上位机软件设计等。节点硬件与软件设计完成后,我们对系统进行了功能性测试与性能测试,得到测试结果,并对测试数据进行了分析,得出测试结论。测试结果表明,以无线传输的方式代替有线的方式对数据进行传输是可行的。同时,可以设计多种类型的传感器采集各种信息,以便于系统适用于更多的应用场合。因此,本系统所提出的技术与解决方案,适用于很多现场监控领域。
【关键词】：气缸 无线通信 ZigBee 传感器
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TN92;TH138.51
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 绪论10-15
• 1.1 课题背景及研究意义10-11
• 1.2 国内外发展与研究现状11-13
• 1.3 课题研究内容与研究目标13-15
• 第二章 气缸无线传输系统方案设计15-23
• 2.1 气缸及其位置检测方法15-20
• 2.1.1 气缸简介15
• 2.1.2 传感器安装方案15-20
• 2.2 无线传输协议方案设计20-21
• 2.2.1 采用无线传输的价值20
• 2.2.2 几种常用的无线传输协议20-21
• 2.3 本章小结21-23
• 第三章 ZIGBEE技术概述23-32
• 3.1 物理层(PHY)24-27
• 3.1.1 无线信道的分配24-25
• 3.1.2 调制及扩频25-27
• 3.2 媒体介质访问层(MAC)27-30
• 3.3 网络层(NWK)30-31
• 3.4 应用层(APL)31
• 3.5 本章小结31-32
• 第四章 气缸无线传输系统硬件32-45
• 4.1 无线传输系统的总体硬件架构32
• 4.2 节点硬件结构32-37
• 4.2.1 CC2430模块33-34
• 4.2.2 时钟模块34
• 4.2.3 电源管理模块34
• 4.2.4 传感器模块34-35
• 4.2.5 天线模块35-37
• 4.2.6 外部接.模块37
• 4.3 节点电路设计37-42
• 4.3.1 CC2430模块电路37-38
• 4.3.2 时钟模块电路38
• 4.3.3 电源模块电路38-39
• 4.3.4 天线模块电路39
• 4.3.5 外部接.模块电路39-42
• 4.4 元器件选择42-44
• 4.5 本章小结44-45
• 第五章 气缸无线传输系统软件45-54
• 5.1 ZigBee协议栈简介45-48
• 5.1.1 Z-Stack协议栈的软件架构45-46
• 5.1.2 系统初始化46
• 5.1.3 操作系统的运行46-48
• 5.2 网络建立与加入48-50
• 5.3 气缸无线化系统节点软件50-51
• 5.4 服务端管理软件51-53
• 5.4.1 服务端管理系统总体设计51-52
• 5.4.2 上位机显示设计52-53
• 5.5 本章小结53-54
• 第六章 系统调试与性能分析54-63
• 6.1 开发软件介绍54-55
• 6.2 系统功能测试55-58
• 6.2.1 系统网络组建测试：56-57
• 6.2.2 协调器与PC通信测试57-58
• 6.3 系统通信性能测试58-62
• 6.3.1 功耗测试60-61
• 6.3.2 通信距离性能测试61-62
• 6.4 本章小结62-63
• 第七章 总结与展望63-65
• 7.1 研究总结63-64
• 7.2 工作展望64-65
• 致谢65-66
• 参考文献66-69

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 张建成;;高精度气动位置控制技术[J];机床与液压;1991年04期

  本文关键词：基于ZigBee的气缸无线传输系统研究，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：317018