基于ARM与Zigbee的风蚀风沙小气候监控系统的研究

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1、曲阜师范大学硕士学位论文基于ARM与Zigbee的风蚀风沙小气候监控系统的研究姓名：陈冉申请学位级别：硕士专业：控制理论与控制工程指导教师：李洪亮20090401基于ARM与Zigbee的风蚀风沙小气候监控系统的研究摘要随着科技的不断进步，现代电子技术、信息技术得到不断的发展，随之也带来了监控技术的不断发展。现代监控技术的含义已不仅仅是局限于某种单一的或独立的传感器测量或数据处理，而是多种技术的集成融合。针对与风蚀风沙与小气候环境的监测技术的实际需要，本选题提警了一科

2、基子嵌入式ARM—Linux技术、Zigbee技术、GPRS网络技术与现代传感器技术的风蚀风沙与小气候环境的监控系

3、统。针对风蚀风沙以及小气候环境监测的各种传感器的种类以及型号的差别性与环境因子的需要，本选题选择了功能强大的ARM9处理器AT91RM9200为硬件平台，以开源的嵌入式Linux操作系统为软件平台盼设计方案。考虑到野外监测中传感器的分布闻题，选择了无线自主路由的Zigbee技术进行各种模拟传感器的连接，Zigbee主模块与AT91RM9200处理器之间的通信采用RS-232总线进行连接的设计思路。在对数据进行处理方法的选择上，本选题进行了数据的本地存储与GPRS网络无线远程发送相结合的设计方法。本地存储可以利用具有USB接口的现场存储设备如U盘、SD卡等。在进行GPRS网络传输时，

4、本课题选择了西门子公司的MC39i模块实现GPRS嬲络与Internet网络的无缝对接，以进行终端设备与远端服务器的通信。软件设计上，采用了模块化设计，使用多线程编程，提高了软件运行的畿力，在网络编程上使用了Socket编程技术，保证了多通道数据的鼹络传输。本系统已经实现了硬件设计、软件设计的全部过程，并且已经在吉林自城中国农业大学实验站安装使用。实践表明，该系统其有可靠性高、体积小、安装方便，数据采集及时、准确、可靠等特点，适合大部分野外环境的监测应用。关键词：风蚀风沙，远程监测，嵌入式系统，数据采集，ARM9，Linux第l袋AbstractWithrecentadvances

5、inthescienceandtechnology,themodemelectronicsandinformationtechnologyhasdevelopedunceasinglywhichbringsthemonitoringtechnologycontinuingdevelopment．111emodemmonitoringtechnologyhasbeennolongerconfinedtoasingleorindependentsensorsurveyordataprocessing，buttheintegratedfusionsofmultipletechniques

6、．Inconnectionwiththeactualneedofthe、^，inderosionsandstormandthemicroclimateenvironment’Smonitortechnology,weputforwardakindofwinderosionsandstormandthemicroclimateenvironmentsupervisorysystemwhichiSbasedontheembeddedARM—Linuxtechnology,theZigbeetechnology,theGPRSnetworkingandmodemsensortechnol

7、ogy．Accordingtotheenvironmentalfactorsaswellasthetypeandmodeldifferenceofkindsofsensors，whichareusedtohinderthewinderosionsandstormandmonitorthemicroclimateenvironment，wechoosethedesignproposalthatappliesthepowerful删9processorAT9lI泓9200asthehardwareplatformandtheopen-sourcedembeddedLinuxoperat

8、ingsystemassoftwareplatform．Inviewofthedistributionofthesensorsinfieldmonitoring，weselectthedesignschemethattheZigbeetechniquewhichisbasedonthewirelessindependentroutingconnectsthevarioussimulatedsensorsandmainmoduleofZigbeeconnectsthep