zigbee技术在矿灯监控中应用的研究

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1、安徽理工大学硕士学位论文ZigBee技术在矿灯监控中的应用研究姓名：刘倩申请学位级别：硕士专业：计算机应用技术指导教师：李敬兆20090601摘要ZigBee技术是一种新兴的，具有统一技术标准的短距离、低功耗无线通信技术，主要应用于低速传输场合，可以作为无线传感器网络的通信协议。面向特定应用领域、功能强大、灵活可靠的嵌入式系统已经获得了迅速的发展。同时嵌入式设备为了适应网络化发展，需要各种网络通信接口。本课题将二者有机结合起来，构建嵌入式无线通信网络，应用到矿灯灯房监控中。矿灯充电节点将采集的数据通过ZigBee无线网络传送至灯房监控中心，实现对矿灯

2、充电状态和使用情况的有效控制和管理。本文首先介绍了课题相关背景，移植了Linux操作系统，完成了嵌入式系统平台的构建。详细介绍了ZigBee协议栈结构，研究了较新的ZigBee2006协议的基本功能实现，着重分析了网络层和应用层架构，实现了ZigBee协议在FFD和RFD节点的移植。其次，本文利用高性能ARM9芯片$3C2410和无线通信模块构建一个具有ZigBee协调器功能的中心控制平台，给出了$3C2410及其接口电路的设计。分析了ZigBee芯片CC2430无线收发模块原理及片上MCU。接着，本文分析了矿灯充电控制原理，对充电蓄电池端电压、电流

3、、温度等数据进行采集，经A／D转换电路送至CC2430的MCU，实现矿灯充电的监测和无线通信，进而提高了矿灯充电系统的可靠性和灯房管理的智能化。本文搭建的嵌入式ZigBee无线网络平台可扩展多种传感器，从而为井下安全提供更多的监测功能。最后，在研究ZigBee拓扑结构的基础上，利用IAR交叉编译调试器、串口调试器和PacketSniffer工具给出了矿灯蓄电池温度无线传输的测试，分析了捕捉到的数据包内容。图43表7参5l关键词：ZigBee技术；Linux：$3C2410；CC2430：矿灯充电中图分类号：TP919．72：TP368．安徽理JT大学

4、硕十学位论文Abs仃actZigBeeisa11emergingtechnologywithaunifiedtechnicalstandardforshort—range，low-powerwirelesscommunicationtechnology．ZigBee—techmainlyusedinlow-speedtransmissionandcanbeservedasnetworkcommunicationprotocolinwirelesssensornetworks．Thepowerful，flexibleandreliableembedde

5、dsystemwhichaimedatspecificapplicationshasacquiredarapiddevelopment．Embeddeddevicesneedmorecommunicationinterfaceinordertoadaptthedevelopmentofnetwork．Thetwofactors、)l，iUbecombined．Embeddedwirelesscommunicationnetworkswereconstructedandappliedtotheminer'slampmonitoring．Thedatao

6、fMiner’slampnodewillbecollectedandtransmittedtothemonitorcenterbyZigBeewirelessnetwork．Theuseandchargestatewillbecontrolledandmanagedeffectively．Firstly,therelevantbackgroundofthesubjectWasintroduced．LinuxoperatingsystemwastransplantedandtheEmbeddedSystemPlatformWasconstituted．

7、ThebasicfunctionofanewprotocolZigBee2006wasresearched；thearchitectureofnetworklayerandapplicationlayerwasanalyzedindetail；thetransplantationofZigBeeprotocolinFFDandRFDnodeswasrealized．Secondly,high-performanceARM9$3C2410chipandwirelessmodulewereconstructedtobeacentralcontrolpla

8、tform、析tllZigBeecoordinationfunctionandS3C2410interfac