基于无线传感网络的太阳辐射计的研究

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1、南京信息工程大学硕士学位论文基于无线传感网络的太阳辐射计的研究姓名：魏倩申请学位级别：硕士专业：系统分析与集成指导教师：唐慧强20100501南京信息工程大学硕士学位论文摘要几乎所有气象学问题都与辐射能的收支有直接或间接的关系，而对太阳辐射的测量可用于研究地球．大气系统中的能量转换及随时间和空间的变化；研究净辐射、出射以及放射的分布变化。因而对太阳辐射的测量是气象观测的重要组成部分。太阳辐射计是用来测量太阳辐射强度的仪器。本文旨在研究一种便于携带、低成本、高精度的新型太阳辐射计。目前，国内对太阳辐照度等此类气象数据的传输主要采用有线通信的模式，甚至有些地区仍依靠人工观测

2、来采集数据，其观测时效慢，观测密度小。此外，无论是国内还是国外生产的太阳辐射计，都存在价格较高，功耗较高的问题。为了解决上述问题，本论文主要工作是将Zigbee无线通信技术以及一款高精度的A／D转换器运用在太阳辐射计检测电路中，为太阳辐射计的低成本、高精度以及数据采集网络化传输奠定基础。本文首先介绍了太阳辐射计的测量方法，然后根据对国内外辐射测量仪器性能的分析，对太阳辐射计进行了总体结构的设计。本文中的太阳辐射计作为无线传感网络中的传感器节点，硬件部分以Jennic5121芯片为微控制器，对太阳总辐射值和环境温度值进行采集、处理，并通过Zigbee无线网络将数据发送到主

3、节点，由上位机对采集到的数据进行分析、存储。软件部分主要是包括了传感器节点数据采集、传感器节点初始化、传感器节点数据发送、传感器节点数据接收等部分。关键词：太阳辐射，ADSl218，Zigbee协议南京信息工程大学硕士学位论文AbstractAlmostallmeteorologyproblemshavedirectorindirectrelationswiththepaymentsofradiationinbalance．MeasurementsofsolarradiationCanbeusedtostudytheearth-atmospheresysteminthe

4、energyconversionandthechangewithtimeandspace；itCanbeusedtoresearchthedistributedchangeofnetradiation，exitradiationandtheeradiationaswell．Itisanessentialpartofmeteorologicalobservations．Sunphotometerisakindofinstrumentthatisusedtomeasuretheintensityofsunradiation．Thepresentresearchaimstoi

5、ntroduceacompletelytypeofSDllphotometerwhichareportable，hi曲precisionandlowcost．Atpresent，themodelofcablecommunicationsisthemainmeansoftransmittingtheradiationvalueandothermeteorologicaldataindomesticandevenartificialobservation，inefficientandoflowdensity,isstillusedinsomeareas．Besides，so

6、meproblemslikehi曲priceandpowerconsumptionstillexistatbothhomeandabroad．Therefore，aimingtosolvetheseproblems，weuseZigbeewirelesscommunicationtechnologyandahigh-precisionA／DconverterindetectioncircuitofSunphotometerSOastorealizehi曲precision，lowcostandtransmitthecollecteddatavianetworkandso

7、lvetheaboveproblemssuccessfully．Thisdissertationpresentstheprinciplesofsunphotometerandthedetectionmethods．Onthebaseoftheanalysisofcharacteristicsofsolarradiationmeasuringinstrumentsathomeandabroad，thetotaldesignofsunphotometerwillbedesigned．ThedevelopmentofSunphotometerb