本科毕业设计--基于zigbee的水位自动检测与控制系统.doc

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1、哈尔滨师范大学学士学位论文题目基于ZigBee的水位自动检测与控制系统专业计算机科学与技术系别计算机科学与技术学院计算机科学与信息工程哈尔滨师范大学学士学位论文开题报告论文题目基于ZigBee的水位自动检测与控制系统学生姓名指导教师年级2009级专业计算机科学与技术2013年3月5日课题来源：计算机学院论文备选题目课题研究的目的和意义：水箱在现代生活中有着广泛的用途，如作为城市乡村生活、生产用水储备，太阳能热水器储水设备等。合理利用水资源具有十分重要的意义，水位测量的精度和实时性，便直接影响到水箱功能的完整实现与水资源合理利用。传统的水箱仅发挥储水功能，在水的储存、使

2、用、检测等诸多方面依然采用人工手动的方法，效率低且使用非常不方便。从传统的水位监测方式即人工监测技术分析来看，主要存在以下问题：首先，记录方式以模拟方式为主，就是数字方式记录的，也很难方便的输入计算机处理；其次，数据处理基本靠人工处理判断，费时易错；最后，水位信息的采集、传输、处理的实时性和准确性较差，无法适应现代水文的需求。在许多偏远地区，特别是居住相对分散的农村地区，供水问题也待解决，如果仍然沿用人工方式，劳动强度大，工作效率低，安全性难以保障。因此，要用自动化技术促进水位监测自动化的发展。目前水位自动控制系统有很多成熟的产品，控制手段主要有单片机监控、比较电路监

3、控、利用单片机和传感器构成水箱水位恒定的控制系统等，运行可靠，可实现远程监控和无人值守。水箱供水的主要问题是箱内水位应始终保持在一定范围，避免空箱、溢水现象发生，本文设计一款简单实用符合要求的水位自动控制系统，满足及时、准确、安全和保证充足供水：采用单片机系统控制，使水箱内水位保持恒定，以保证连续正常地供水，实际供水过程中确保水位在允许的范围内浮动，且设计了溢水报警功能，达到智能控制的目的；基于zigbee技术实现远程监控的目的，实现水位的检测控制、处理报警，使水箱功能更加完善，更符合现实生活应用。国内外同类课题研究现状及发展趋势：1.国外相关的研究现状在国外，美国和

4、日本是较早开始水文自动化技术研究的国家。对于水文监测系统的开发和研制，国外发达国家始终处于领先地位，其特点是:系统发展比较完善，传感器测报设备先进可靠;通信方式多样化且十分先进;分析预报技术成熟并积极采用各种先进的技术。在监测设备方面，国外的数据采集终端除了具有数据的自动采集、存储、处理和传输这些基本功能外，在传感器集成、多参数采集、监测设备智能化方面技术也比较成熟。2.国内相关的研究现状张盛教授曾在《科技广场》中发表文章《基于AT89C51单片机的水箱水位检测控制系统设计》，给出以Atmel公司的AT89C51单片机为核心器件的水箱水位检测控制系统设计，实现水位的检

5、测控制、处理、报警和液晶显示水位等功能，并在Proteus软件环境下实际仿真。3．本课题的发展趋势有些国家水位监测技术依然处于比较落后的状态，在很多地区的水箱、水箱，还在使用比较落后的监测设备，有些地方还在通过人工采集水文数据，这显然不能满足现代化水位监测的要求。水位监测有它特定的应用背景，一般都在比较偏僻的区域，这使得很难通过架设有线来完成数据传输，在这种情况下，使用无线通信是一种很好的选择。当前使用的GPRS、GSM、微波和数传电台等都有一定范围的使用，但它们都有其适用的局限性。随着无线传感器网络概念的提出，以及水位监控网络化的需求，ZigBee技术在水文监测领域

6、的应用成为了可能，并具有其它几种无线技术不可比拟的优势。4．ZigBee技术的现状及发展前景 ZigBee于2002年ZigBee Alliance成立，到2006年联盟推出比较成熟的ZigBee2006标准协议。当Zigbee几年前刚出现时，它的支持者曾设想这种基于IEEE 802.15.4规范的无线技术拥有潜在的巨大市场。在低吞吐量、短距离通信应用中，成本是第一王牌，而类似蓝牙、802.11x和802.15.3等规范的性能过于强大。但对于一些Zigbee支持者来说，当初的设想并没有成为现实。　　随着ZigBee协议标准的逐步完善和物联网大环境的带动，整个ZigBe

7、e产业可以说是朝着越来越繁盛的趋势发展，在5大上游芯片厂商和ZigBee联盟的不断努力推动下，基于ZigBee应用层出不穷，并和我们的实际生活接轨，让人们的生活更加智能美好，ZigBee芯片全球销售收入逐年递增。ZigBee技术的应用十分广泛，芯片出货量也连年递增，但总体来说，ZigBee市场仍然处于起步探索阶段，还没有真正起飞，主要表现在可应用的终端商用产品还多处于研发阶段，真正上市的不多，具有典型应用的方向和领域便少，点对点的应用较多，体现ZigBee优势的网状网络应用少，缺乏体现ZigBee大型组网应用。作为离我们最近的中国市场，ZigBee产