试析传感器基于ZigBee煤矿安全环境检测设计与实现

论文导读：线传感器网络检测系统的解决案例,浅析了系统设计的目标、功能及性能指标,并指出了系统设计的可行性和软硬件平台的设计要求与设计原则。对ZigBee节点的硬件设计的各个模块以及软件的实现进行了探讨和实现。以一开始制作具体硬件板,接着到运用软件的编码和调试,搭建了整个通信模块用于直接运用开发,然后用API的方式来调用。在
摘要：我国能源总量的进展中,有百分之七十是煤炭资源,所以可见煤炭行业的进展对于我国来说,是非常重要的。但是我国煤炭行业的安全进展始终是有着的,而且成为我国煤炭行业的一个重大隐患,所以为煤炭行业设计一个可靠安全的煤矿瓦斯监控系统,对于煤矿安全来说是非常重要的。在对煤矿安全环境检测近况,以及ZigBee技术进行浅析探讨的基础上,提出了基于ZigBee技术的面向煤矿安全环境无线检测运用的无线传感器网络检测系统的解决案例,浅析了系统设计的目标、功能及性能指标,并指出了系统设计的可行性和软硬件平台的设计要求与设计原则。对ZigBee节点的硬件设计的各个模块以及软件的实现进行了探讨和实现。以一开始制作具体硬件板,接着到运用软件的编码和调试,搭建了整个通信模块用于直接运用开发,然后用API的方式来调用。在ZigBee网络具体运用开发的时候,我们根据生产运用的特点,对协议栈进行一些动态配置,然后得以满足性价比的要求。整个系统的开发主要包括采取低功耗的Atmega128L微处理器模块；以及TI的CC2420射频芯片模块；USB模块则利用的是FTDI公司的FT233BM USB制约芯片；采取SHT11温湿度传感器模块和KGS-20瓦斯传感器；TinyOS操作系统设计模块,将TinyOS嵌入到ZigBee节点中；网络后台浅析管理模块,浅析和管理无线传感器网络及传感数据。并采取无线传感器网络操作系统TinyOS嵌入到硬件平台,最后对系统进行了测试,通过测试运用获得ZigBee无线通信平台的可靠性、稳定性和传输距离等各项性能参数指标,为系统的进一步改善提供依据,并最终实现一个完整的实用系统。关键词：无线传感器网络论文煤矿安全环境检测论文ZiBee论文CC2420论文TinyOS论文
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Abstract4-7
第一章 绪论7-11

1.1 探讨背景7

1.2 国内外探讨近况7-8

1.3 本论文探讨主要内容8

1.4 论文的组织结构8-11

第二章 煤矿安全环境检测的总体设计11-23

2.1 系统的总体案例11-14

2.

1.1 系统的需求浅析11

2.

1.2 系统的总体结构11-14

2.2 系统硬件平台总体设计14-15

2.3 ZigBee协议标准15-23

2.3.1 IEEE 8015.4标准17-18

2.3.2 物理层18-19

2.3.3 MAC层19-20

2.3.4 网络层20-21

2.3.5 运用层21-23

第三章 基于ZigBee的煤矿安全环境检测的硬件平台23-33

3.1 系统的主要芯片介绍23-29

3.

1.1 Atmegal28L模块设计23-24

3.

1.2 CC2420收发模块设计24-25

3.

1.3 存储模块设计25-26

3.

1.4 传感器模块设计26

3.

1.5 天线接口电路设计26-27

3.

1.6 JTAG接口电路设计27

3.

1.7 电子身份识别模块设计27-28

3.

1.8 USB模块设计28-29

3.2 硬件布板技术探讨29-30
3.

2.1 电磁干扰29

3.

2.2 PCB设计29-30

3.3 电源管理模块设计30-33
第四章 基于ZigBee无线传感器网络系统软件设计33-51

4.1 软件开发平台-TinyOS系统33-40

4.

1.1 TinyOS系统结构及特点33-34

4.

1.2 NesC语言34-36

4.

1.3 TinyOS内核机制探讨36-37

4.

1.4 TinyOS通信机制探讨37-40

4.2 基于TinyOS系统的程序设计40-45
4.

2.1 TinyOS系统的硬件驱动40-42

4.

2.2 串口和内网通信程序设计42-43

4.

2.3 节点对节点通信程序设计43-44

4.

2.4 传感器数据采集模块设计44-45

4.3 网络后台浅析管理软件45-51
4.

3.1 串口通信实现45-47

4.

3.2 处理的接收数据47-49

4.

3.3 接收数据的保存49-51

第五章 系统测试51-55

5.1 测试平台条件51

5.2 软件开发工具平台51-52

5.3 通信测试52-54

5.

3.1 节点对节点之间的通信测试53

5.3.2 组网通信测试论文导读：53-545.4采集数据的检测54-55第六章结论与展望55-57

6.1结论552展望55-57致谢57-59参考文献59-61上一页12

53-54

5.4 采集数据的检测54-55

第六章 结论与展望55-57

6.1 结论55

6.2 展望55-57

致谢57-59
参考文献59-61