工業(yè)現(xiàn)場傳感數(shù)據(jù)無線傳輸技術(shù)研究.pdf

1、本文對(duì)工業(yè)現(xiàn)場中需要實(shí)時(shí)監(jiān)測的多種傳感器數(shù)據(jù)的獲取、調(diào)理、無線傳輸及顯示技術(shù)進(jìn)行了研究。整個(gè)系統(tǒng)由一個(gè)協(xié)調(diào)設(shè)備及三個(gè)終端設(shè)備構(gòu)成，終端設(shè)備分別與傾角、溫度及角度傳感器相連接。論文工作主要涉及硬件電路的設(shè)計(jì)、處理軟件的實(shí)現(xiàn)及實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析。
　　本文基于ZigBee技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的無線發(fā)射與接收。該技術(shù)與其它幾種無線技術(shù)相比，具有成本低、功耗小、易于移動(dòng)、易于組網(wǎng)且適于在偏遠(yuǎn)及復(fù)雜環(huán)境下使用等優(yōu)點(diǎn)，適合用于工業(yè)現(xiàn)場環(huán)境。
　　硬

2、件方面本文選用了TI生產(chǎn)的CC2530作為核心控制芯片；RFX2401作為放大器芯片；天線方面選擇了性能較好的全向天線。
　　軟件方面，本文在介紹了ZigBee協(xié)議基本框架、Z-Stack協(xié)議棧、信道、網(wǎng)絡(luò)容量及發(fā)射功率與傳輸距離之間的關(guān)系、組網(wǎng)過程等基本理論以及介紹了對(duì)需要用到的軟件環(huán)境 IAR8051和 VS2008的基礎(chǔ)上：完成了采用星形網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的組網(wǎng)通信模式；經(jīng)過移植和修改使其成功用于帶功放的電路中；傾角傳感器的信號(hào)通

3、過MAX485轉(zhuǎn)換芯片傳輸至CC2530，而溫度傳感器和角度傳感器的信號(hào)則通過CC2530控制引腳處理成用戶可用數(shù)據(jù)；使用串口并將獲取的傳感數(shù)據(jù)成功傳輸至上位機(jī)實(shí)現(xiàn)可靠通信；對(duì)于發(fā)射成功的數(shù)據(jù)進(jìn)行后端處理并實(shí)現(xiàn)與上位機(jī)中數(shù)據(jù)庫連接及動(dòng)態(tài)顯示過程。
　　最后，對(duì)于結(jié)果的測量和分析包括對(duì)發(fā)射功率、天線測試及傳輸距離的測試，得出通信信道在2480MHz傳輸最佳，功率放大器正常工作且發(fā)射功率最高能達(dá)到18dBm左右，匹配良好。經(jīng)過實(shí)際測試