基于ZigBee技术的敏捷训练仪系统的研究与开发

发布时间：2017-05-16 15:10

  本文关键词：基于ZigBee技术的敏捷训练仪系统的研究与开发，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着计算机技术的快速发展,竞技体育训练的智能化时代已经来临,而敏捷训练仍采用传统的训练方式。本文中所提到的敏捷训练仪系统是一种基于ZigBee无线通信网络技术开发的、能够实时反应敏捷训练情况的系统。它可以极大地提高训练效率,并将训练结果直观地反映给教练员和运动员。本文论述了基于ZigBee技术的敏捷训练仪系统研究与开发的过程。本文论述了三个方面的工作：ZigBee敏捷感应器的硬件的设计、ZigBee无线网络软件系统的实现,Android客户端系统的设计与实现,并最终对整个系统进行了测试。在ZigBee敏捷感应器的硬件设计中：针对敏捷训练模块具体的硬件参数和特点讨论了硬件搭建思路,选择CC2530作为敏捷感应器的核心芯片；在ZigBee无线网络软件系统的实现中：讨论了敏捷感应器与协调器之间采用的星型拓扑结构,设计了敏捷感应指令。在Android客户端的实现中：首先搭建Android开发环境,客户端界面设计,训练模式等部分的程序设计。其次提出Android系统通过串口接收和发送操作指令和具体敏捷数据处理的解决方案。最后实现移动终端与后台数据库数据交换。系统测试与验证工作中：首先对ZigBee敏捷感应器的可靠性进行验证,然后又针对Android客户端系统验证,最后对敏捷训练仪系统整体性进行验证。本系统能够准确地搜集敏捷训练数据,以图表的形式将统计数据反馈给用户,并能提供人机交互界面用于检索,最后还可以将训练数据上传至后台数据库中持久化存储。最终系统能够完成预期设计目标,并取得了良好的效果。
【关键词】：敏捷训练 ZigBee网络 Android移动终端 智能化运动训练 无线传感网络
【学位授予单位】：中国海洋大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN92;TP311.52
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 1 绪论11-17
• 1.1. 选题背景11-12
• 1.2. 相关学科综述12-15
• 1.2.1. 无线传感网络的发展12
• 1.2.2. 敏捷训练的现状12-15
• 1.3. 本课题研究意义15-17
• 2. 系统架构及选型17-27
• 2.1. 系统架构17-18
• 2.2. 敏捷感应器硬件结构18-20
• 2.2.1. 红外收发器18-19
• 2.2.2. 无线收发器19-20
• 2.3. 无线通信网络的选型分析20-22
• 2.3.1. ZigBee技术21
• 2.3.2. 选择ZigBee技术的原因21-22
• 2.4. 中央控制模块主控设备操作系统的选型分析22-24
• 2.5. 系统开发环境的选型分析24
• 2.5.1. Z-Stack的集成开发环境24
• 2.5.2. Android客户端系统的集成开发环境24
• 2.6. 本章小结24-27
• 3. 基于ZigBee网络敏捷感应器的实现27-43
• 3.1. 敏捷感应器的硬件设计27-31
• 3.1.1. ZigBee网络的组建27-28
• 3.1.2. 红外线的发送与接收28-29
• 3.1.3. LED灯与蜂鸣器29-30
• 3.1.4. 电量监测装置与供电控制30-31
• 3.2. ZigBee协议31-36
• 3.2.1. ZigBee协议框架31-32
• 3.2.2. ZigBee协议栈各层帧之间的关系32-33
• 3.2.3. ZigBee协议的物理层33
• 3.2.4. ZigBee协议的MAC层33-35
• 3.2.5. ZigBee协议的网络层35-36
• 3.2.6. ZigBee协议的应用层36
• 3.3. 敏捷感应器的软件设计36-41
• 3.3.1. Z-Stack协议栈的软件设计36-37
• 3.3.2. 敏捷感应器的程序设计37-41
• 3.4. 本章小结41-43
• 4. 中央控制器Android客户端的软件设计与实现43-57
• 4.1. Android开发环境的搭建43-45
• 4.1.1. 系统的开发和运行环境43
• 4.1.2. 开发环境相关软件的安装与配置43-45
• 4.2. Android客户端功能设计45-46
• 4.3. 训练模式模块程序设计46-48
• 4.4. 数据模块程序设计48-55
• 4.4.1. 用户管理48-50
• 4.4.2. 成绩统计与维护50-55
• 4.5. 本章小结55-57
• 5. 系统测试57-63
• 5.1. 敏捷感应器的功能性测试58-61
• 5.1.1. 敏捷感应器与协调器之间的通讯测试58
• 5.1.2. 敏捷感应器传输数据正确性测试58-60
• 5.1.3. 敏捷感应器的有效距离测试60-61
• 5.2. Android客户端功能性测试61-62
• 5.2.1. 训练模式模块功能测试61
• 5.2.2. 数据上传功能测试61-62
• 5.3. 本章小结62-63
• 6. 总结与展望63-65
• 6.1. 工作总结63
• 6.2. 研究展望63-65
• 参考文献65-69
• 致谢69-71
• 个人简历71-73
• 发表的学术论文73

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