基于ZigBee技术的无线数据采集系统设计

论文摘要

近年来,随着无线网络、传感器技术的发展,精准农业已成为人们关注的热点。传感器和ZigBee技术的应用,解决了我国现阶段在精准农业信息资源准确实时获取方面功耗高、时延长、安全性无保障等难题,使农业生产实现自动化、网络化、智能化。本文针对精准农业的发展需要,提出并设计了一种基于ZigBee技术的无线数据采集系统。该系统分为固定采集端和手持接收端两部分,其核心都是采用了无线射频模块CC2500和微处理器MSP430,两者通过SPI接口相连。固定采集端完成对温度、湿度、照度等环境参数的测量、处理、存储以及待发送。手持接收端则完成对固定采集端数据的收集和存储。两者之间的数据传输基于ZigBee无线通信技术。最后,接收端把收集到的数据传输给PC机进行相关处理,从而得出科学合理的农业生产作业方案。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景和意义
• 1.2 国内外发展现状
• 1.3 论文主要内容及结构
• 第二章 ZigBee技术特点及其相关协议
• 2.1 ZigBee概述
• 2.2 几种无线通信方式的比较
• 2.2.1 红外技术
• 2.2.2 蓝牙技术
• 2.2.3 Wi-Fi技术
• 2.2.4 移动通信技术
• 2.3 ZigBee协议结构
• 2.3.1 物理层
• 2.3.2 MAC层
• 2.3.3 网络层
• 2.4 ZigBee的网络配置
• 2.5 ZigBee的网络拓扑结构
• 2.5.1 星型拓扑结构
• 2.5.2 网状拓扑结构
• 2.5.3 树形拓扑结构
• 2.6 无线数据采集系统的网络拓扑选择
• 2.7 本章小结
• 第三章 系统硬件的设计与实现
• 3.1 传感器电路
• 3.1.1 温度采集电路
• 3.1.2 湿度采集电路
• 3.1.3 照度采集电路
• 3.2 无线传输模块的选型与介绍
• 3.3 微处理器的选型与介绍
• 3.4 无线射频模块与单片机的连接
• 3.5 系统硬件的总体设计
• 3.5.1 手持接收端
• 3.5.2 固定采集端
• 3.6 本章小结
• 第四章 系统软件的设计
• 4.1 软件设计总体思想
• 4.2 系统软件的设计
• 4.2.1 软件开发环境
• 4.2.2 采集端软件设计
• 4.2.3 接收端软件设计
• 4.2.4 系统软件总体设计
• 4.3 本章小结
• 第五章 系统实验测试分析
• 5.1 传感器电路测试
• 5.2 ZigBee无线传输模块测试
• 5.3 本章小结
• 第六章 总结与展望
• 6.1 总结
• 6.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 在读期间研究成果