带定位信息的ZigBee温湿度控制系统的设计与实现

发布时间：2023-07-26 20:33

　　随着社会进步、电子技术、计算机科学技术的发展,环境监测控制系统也随之进入了科技化、现代化水平,温湿度等环境因子的数据采集显示更趋近于区域精准化显示。温湿度在工农业、制造业、设备储存等方面都是要考虑的最基本的参数之一,运用现代化技术对温湿度进行采集、显示、实时控制,可以有效提高工作效率以及经济价值。本系统设计了一种带定位信息的Zig Bee温湿度控制系统。本文首先介绍了带定位信息的Zig Bee温湿度控制系统的重要意义,Zig Bee无线技术的现状以及Zig Bee定位技术的国内外研究水平,温湿度控制系统的研究历史和现状。其次分析了Zig Bee的协议规范以及各层的工作原理,并对Zig B ee网络的结构及形成过程进行了分析。针对几大室内无线定位技术进行了介绍,对Zig Bee室内无线定位技术的定位机制和基于RSSI的定位方法进行了详细阐述,对常用的定位算法进行了介绍,对本系统所使用的芯片CC2530定位引擎和工作原理进行了详细介绍。本系统的设计是基于Zig Bee无线通信协议设计的温湿度采集控制系统,因为其应用了Zig Bee定位技术,可以显示各温湿度节点所在的区域。系统的设计充分利用...

【文章页数】：92 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 ZigBee技术的国内外研究现状及水平
    1.3 ZigBee定位技术的国内外研究现状及水平
    1.4 温湿度控制系统的研究现状
    1.5 课题工作及论文构成
第2章 ZigBee协议研究与分析
    2.1 ZigBee技术简介
    2.2 ZigBee协议的体系结构
        2.2.1 物理层
        2.2.2 媒体访问控制层
        2.2.3 网络层
        2.2.4 应用层
    2.3 ZigBee网络概述
        2.3.1 ZigBee网络设备类型
        2.3.2 ZigBee网络拓扑结构
        2.3.3 ZigBee网络拓扑的形成
    2.4 本章小结
第3章 ZigBee室内定位算法的研究
    3.1 定位技术简介
    3.2 无线传感器网络的定位机制
        3.2.1 节点位置计算方法
        3.2.2 基于距离的定位方法
        3.2.3 与距离无关的定位方法
    3.3 基于RSSI的定位
    3.4 ZigBee定位原理
        3.4.1 CC2530定位引擎
        3.4.2 CC2530定位引擎原理
        3.4.3 室内定位参数的影响
    3.5 BP神经网络拟合RSSI-d非线性函数关系
    3.6 本章小结
第4章 系统整体设计方案
    4.1 系统设计整体概述
    4.2 系统硬件设计
        4.2.1 网关节点硬件设计
        4.2.2 监测节点硬件设计
        4.2.3 信标节点硬件设计
        4.2.4 控制节点硬件设计
    4.3 系统软件设计
        4.3.1 Z-Stack协议栈
        4.3.2 软件开发环境
        4.3.3 网关节点软件设计
        4.3.4 监测节点软件设计
        4.3.5 信标节点软件设计
        4.3.6 控制节点软件设计
        4.3.7 位置信息监测上位机软件设计
        4.3.8 温湿度监测上位机软件设计
    4.4 本章小结
第5章 系统实现与数据分析
    5.1 系统实现
        5.1.1 硬件平台搭建
        5.1.2 定位系统节点编程
        5.1.3 控制节点编程
        5.1.4 带定位信息上位机编程
        5.1.5 温湿度监测软件编程
    5.2 系统数据分析
        5.2.1 节点定位实验
        5.2.2 温湿度无线采集实验
        5.2.3 温湿度自动控制实验
    5.3 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 论文工作总结
    6.2 工作展望
致谢
参考文献
附录



本文编号：3837505