ZigBee技術在礦燈監(jiān)控中的應用研究.pdf

1、ZigBee技術是一種新興的，具有統一技術標準的短距離、低功耗無線通信技術，主要應用于低速傳輸場合，可以作為無線傳感器網絡的通信協議。 面向特定應用領域、功能強大、靈活可靠的嵌入式系統已經獲得了迅速的發(fā)展。同時嵌入式設備為了適應網絡化發(fā)展，需要各種網絡通信接口。 本課題將二者有機結合起來，構建嵌入式無線通信網絡，應用到礦燈燈房監(jiān)控中。礦燈充電節(jié)點將采集的數據通過ZigBee無線網絡傳送至燈房監(jiān)控中心，實現對礦燈充電狀態(tài)和

2、使用情況的有效控制和管理。 本文首先介紹了課題相關背景，移植了Linux操作系統，完成了嵌入式系統平臺的構建。詳細介紹了ZigBee協議棧結構，研究了較新的ZigBee2006協議的基本功能實現，著重分析了網絡層和應用層架構，實現了ZigBee協議在FFD和RFD節(jié)點的移植。 其次，本文利用高性能ARM9芯片S3C2410和無線通信模塊構建一個具有ZigBee協調器功能的中心控制平臺，給出了S3C2410及其接口電路的設

3、計。分析了ZigBee芯片CC2430無線收發(fā)模塊原理及片上MCU。 接著，本文分析了礦燈充電控制原理，對充電蓄電池端電壓、電流、溫度等數據進行采集，經A/D轉換電路送至CC2430的MCU，實現礦燈充電的監(jiān)測和無線通信，進而提高了礦燈充電系統的可靠性和燈房管理的智能化。本文搭建的嵌入式ZigBee無線網絡平臺可擴展多種傳感器，從而為井下安全提供更多的監(jiān)測功能。 最后，在研究ZigBee拓撲結構的基礎上，利用IAR交叉編