基于ZigBee的探测系统设计与研究

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1、摘要摘要随着无线通信和无线数据网络的发展以及人们生活质量的不断提高，物品和人员的位置感知计算、基于位置的服务变得越来越重要。然而目前出现的定位技术仍存在一些不足之处：如成本高，体积大，功耗大，受视距影响，不能在室内定位等。针对现有定位系统存在的问题，本文提出了一种基于ZigBee的探测系统的设计方案。该系统具有低成本、低功耗、低复杂度、较高的定位精度等诸多优点。本论文主要的研究内容和成果：1．方案论证，一是对现有的定位技术进行剖析，总结其优点和不足，从成本、功耗、抗干扰性等角度论证利用Zig,Bee实现定位的可行性：二是对现有的定位算法进行比对，并提出基于RSSI

2、的比值加权定向算法。2．系统设计，一是设计系统硬件，包括硬件设计流程、系统框图、子模块电路和PCB的设计；二是设计系统软件，首先设计LCD和按键部分程序，然后研究ZigBee通信协议和架构对探测系统的影响，进行节点通信流程和程序设计；最后设计节点定位部分，基于ZigBee探测定位协议绘制软件流程图并开发探测器程序。3．系统测试，搭建简单有效的测试平台测试系统性能，对测试结果进行分析，提出设计和算法上的进一步改进措施。综上所述，本文中设计的ZigBee探测系统，不仅实现小体积、轻质量、低功耗的设计，而且达到了系统通信和定位的目的，值得进一步去探讨和研究。关键字：ZA

3、gBee探测系统定位算法IEEE802．15．4AbstractIIIWiththedevelopmentofwirelesscommunicationnetworktechniquesandtheimprovementofqualityofpeople’Slife，servicebasedOillocalizationisbecomingmoreandmoreimportant．However，thewirelesslocalizationsystemsavailableonthemarkettypicallysufferfromoneormoreshortag

4、es：ahighcost,abigsize，aweakcapacityofresistingdisturbance,andalargepowerdissipation．Inallusiontothequestionsinexistinglocalizationsystems，thispaperproposesanddesignsadetectionsystembasedonZigBeetechnology．Itisprovided诵thadvantagesoflowercost,lowerpowerdissipation,lowercomplexity,andhi

5、gherlocalizationprecision．Thethesisincludesthefollowingparts：1．Demonstratetheproject．First,analysethedetectionsystemavailableandsummarizemeritsandfaults，establishthevalidityoflocalizationbyZigBcctechnology；,Second,comparelocalizationalgodtlunavailableandproposeratioofweightedRSSIdirec

6、tionalalgorithm．2．Designdetectionsystem．First，designhardwarecircuit,includinghardwaredesignflow,systemblockdiagram，cellmodule，wholeschematicdiagramandPCB．Second,designsoftwareflowchartandsoftwareprogramme，includingfourpartssuchasLCD，key-press，communicationfunctionandlocalizationfuncti

7、on．3．Testingdetectionsystem．Analysetestresult,raisecorrectiveactionsaboutlocalizationalgorithmandsystemdesign．Inconclusion,asfarastheZigBeeDetectionSystemisconcerned，itnotonlyrealizessmallervolume，lowerweightandlowerpowerdissipation，butalsoreachestheaimoflocalization．So，itisworthforfu

8、rther