無線溫濕度測量系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、無線溫濕度測量系統(tǒng)是為實(shí)現(xiàn)高精度溫濕度測量、記錄,并通過無線通信的方式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交互的系統(tǒng)。本文針對該系統(tǒng)測量精度高、網(wǎng)絡(luò)覆蓋能力強(qiáng)、系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定可靠的要求進(jìn)行了分析研究,基于嵌入式技術(shù)和無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù),設(shè)計了無線溫濕度測量系統(tǒng)。
　　本文采用Zigbee技術(shù)實(shí)現(xiàn)無線通信,設(shè)計了無線測量終端作為基本單元負(fù)責(zé)采集多路通道傳感器數(shù)據(jù)、無線基站負(fù)責(zé)維護(hù)管理整個網(wǎng)絡(luò)。無線基站控制核心采用AT91SAM9263工業(yè)級微處理器,結(jié)合支持Zi

2、gbee應(yīng)用的片上系統(tǒng)芯片CC2530以及大容量SD卡存儲設(shè)備作為整個系統(tǒng)的控制中心;無線測量終端以低功耗處理器MSP430F2618作為控制核心,使用鉑電阻溫度傳感器和HC2-S濕度傳感器,通過搭載的CC2530無線網(wǎng)絡(luò)模塊加入現(xiàn)場測量網(wǎng)絡(luò)并上傳測量數(shù)據(jù)。軟件方面,本文采用操作系統(tǒng)抽象層(OSAL)多任務(wù)資源分配機(jī)制實(shí)現(xiàn)軟件編程,并結(jié)合 TI公司的Z-STACK協(xié)議棧對Zigbee網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用進(jìn)行了開發(fā)設(shè)計。針對系統(tǒng)高精度的測量要求,研究

3、了多通道傳感器的測量方案,在比較了現(xiàn)有測量電路的優(yōu)缺點(diǎn)基礎(chǔ)上,設(shè)計了控制靈活、可靠性強(qiáng)的溫濕度測量電路。本文對鉑電阻溫度特性曲線采用多項(xiàng)式擬合,在正溫度區(qū)間,采用非均勻分段擬合的校準(zhǔn)策略,在充分利用軟硬件資源的基礎(chǔ)上,提高了測量精度。對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的能耗問題進(jìn)行了研究和探討,分析了節(jié)點(diǎn)能耗在整個網(wǎng)絡(luò)中的差異性,提出了基于動態(tài)調(diào)節(jié)機(jī)制的單節(jié)點(diǎn)能耗控制和整體能耗均衡控制策略,并進(jìn)行了仿真驗(yàn)證。完成了無線溫濕度測量系統(tǒng)的設(shè)計工作,研制了樣機(jī)