基于zigbee的瓦斯浓度检测系统设计

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1、西安科技大学硕士学位论文基于Zigbee的瓦斯浓度检测系统设计姓名：胡韦丽申请学位级别：硕士专业：微电子学与固体电子学指导教师：刘树林2011论文题目：基于Zigbee的瓦斯浓度检测系统设计专业：微电子学与固体电子学硕士生：胡韦丽(签名)指导教师：刘树林(签名)摘要目前，测量瓦斯的方式仍以安检员人工操作为主，即使安装传感器节点也大多使用有线连接方式。人工操作的方式会增加危险性、并且无法保证检测的实时性。有线连接方式，因布线困难，难以维护因而监测点少，效果有限。如果将瓦斯含量的测量与无线传感器网络结合起来，利用无线传感器网络架网简单、功耗极低、数据自动路由、节点增删容易等特

2、点构建数量众多的监测点并让他们实时检测，那么目前的困难将会迎刃而解。本课题提出了基于Zigbee无线网络的瓦斯浓度检测系统设计方案。介绍了Zigbee网络构建和瓦斯浓度检测方法；详细论述了Zigbee终端节点、路由器、协调器的软硬件设计；描述了建立网络各阶段的具体工作；提出了架网的具体要求；设计了利用串口对数据无线透传的应用程序，并结合实际建立了无线传感器星型网络。利用MSP430F169控制A/D将瓦斯传感器的电信号变成数字信号，并使用Zigbee网络实现了瓦斯浓度检测数据的无线传输。在实验室测试环境下，实现了200米距离内的Zigbee星型网络的搭建，1%、5%标准气

3、样浓度的检测，并完成了利用Zigbee无线网络传输瓦斯浓度信息给网关到上位机的功能。实验结果验证了Zigbee网络传输可靠、网络构成简单高效、功耗极低的特点，非常适合低速率、高可靠性、大容量传感器网络的建立。采用Zigbee网络和瓦斯浓度检测模块分离的方式开发了无线瓦斯监测系统，增加了本课题的适用面，只需要替换瓦斯含量信息检测模块即可完成其他任务，实现一次布网、多种应用的目标。关键词：Zigbee网络协议；无线传感器网络；瓦斯采集研究类型：应用研究Subject：CoalGasConsistanceTestSystemBasedonZigbeeSpecialty：Micr

4、oelectronicsandsolidstateelectronicsName：Huweili(Signature)Instructor：LiuShulin(Signature)ABSTRACTAtpresent,thewaytomeasureconsistanceofgasincoalmineismanualperiodiccheck-uporusecableconnectsensor.Thiswillincreasetheriskofcollier'slifeandcan’tgettheresultstimely.Atthesametime,it’shardtowi

5、ringandmaintenancethatmakeuseofcableconnectsensor.Wecouldimprovetheworkingsystembyusingthetechnologyofwirelesstotransformtheinformationofgas.Stillthewirelesscouldbelowpower,routerautomatic,easytoadd&reduceendpointandeasytobuildthenetwork.Thispaperputforwardthewayoftestingthecoalconsistenc

6、esystembyZigbeewirlessnetwork.ThebuildingofZigbeeandtestingtheconsistenceofcoalgasaredesigned.Alsodiddiscussthehardware&softwaredesignofZigbee,includingtheendpoint,therouterandthecoordinator.Thestudytoldthedetailworkandrequirementsofbuildingthenetwork,designedtheapplicationoftransformthed

7、atabyUART,buildingastarmodenetworkpracticality,designedthemoduleofgasconsistencetestwhichiscontrolledbygassensor&chipMSP430F169,andconnectedthismoduleintoZigbee.Intheexperimentenvironment,theprojectachievedtheresultsofbuildingastarnetworkin200meter,testingthestandsa