基于ZigBee的UUV电池电压无线监测系统设计.pdf

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1、研究与设计基于ZigBee的UUV电池电压无线监测系统设计张勋1，虎兴林1，赵杨2，杜朋洁1，张宏瀚1(1.哈尔滨工程大学自动化学院，黑龙江哈尔滨150001；2.中国舰船研究院，北京100192)摘要：为了解决水下无人航行器(UUV)长期存放时对电池系统电压监测费时、费力的问题，设计并实现了一种基于ZigBee无线传输技术的UUV电池电压无线监测系统。该系统以ATMega168为控制器进行电压数据采集，采用ZigBee无线传输技术进行数据传输，并利用BorlandC++设计了友好的人机界面，实现了对UUV动力电池组和设备电池组所有单体电池电压

2、的无线监测及过压和欠压报警。实验结果表明该无线监测系统易于实现、操作简便、人机界面友好，具有很高的实用性。关键词：ZigBee；无线监测系统；UUV；ATMega168中图分类号：TM911文献标识码：A文章编号：1002-087X(2014)12-2289-03DesignofvoltagewirelessmonitoringsystemofUUVbatterybasedonZigBeeZHANGXun1,HUXing-lin1,ZHAOYang2,DUPeng-jie1,ZHANGHong-han1Abstract:Inordertores

3、olvetime-consumingandhardsleddingissueofvoltagemonitoringofUUVbatterypackinlong-timestorage,aZigBeewirelesstransmissiontechnologybasedwirelessmonitoringsystemwasdeveloped.ATMega168controllerandZigBeetechnologywasusedrespectivelytodetectvoltagedataandtransmitdata,andalsoBorla

4、ndC++softwarewasusedtomakehuman-machineinterface.Wirelessmonitoring,over-voltageandunder-voltagealarmofallUUVdynamicandequipmentbatterieswererealized.Theexperimentalresultsindicatethatthissystemiseasytoimplement,simpleoperation,andithasfriendlyhuman-machineinterfaceandhighpr

5、acticability.Keywords:ZigBee;wirelessmonitoringsystem;UUV;ATMega168UUV电池具有自放电特性，长期存放时，需定期对电压进本文以在研项目水下无人航行器(UUV)的电池系统电压行监测，以便对其进行充电维护，传统采用直接连接充电系统为监测对象，以ATMega168为控制器，详述了无线电压信息或对UUV开机利用内置监测系统监测电池电压的方法，上述采集及传输模块、外围电路及监测系统软件的设计步骤，并给两种方法在实际操作中费时、费力。为解决此问题，本文设计出了无线收发系统及上位机数据处理部分

6、的软件设计流程。了一种基于ZigBee无线传输技术的UUV电池模块电压无线该系统通过ZigBee无线传输技术进行电池电压数据传输，不监测系统。但可以精确地监测UUV的电池电压信息，且可以进行欠压或ZigBee联盟是2002年由英国lnvensys、日本三菱电器、过压报警，系统设计精巧，操作简便，具有非常高的实用性。美国Motorola、荷兰Philips等几家公司宣布成立。至2004年1系统总体设计底，ZigBee1.0版标准正式公布。2006年，ZigBee联盟已经由最该电池电压监测系统总体组成有：无线传输模块，上位机初的十多家公司发展到有全

7、世界150多家知名厂商加盟的商接收显示模块，UUV电池系统三部分。其中无线传输模块置于业团体[1]。如今，ZigBee无线传输技术在实际中已被广泛应用，UUV密封舱内，其又分为UUV电池信息采集模块与数据无文献[2]应用其设计了电子听诊器，实现了听诊器信号的无线线发送模块两部分。无线传输模块实现电池电压信息的采集传输；文献[3]应用其设计了湿度采集系统，该采集系统操作简与无线发射。上位机接收显示模块实现数据接收与人机交互。便，实用性高。总体结构框图如图1所示。收稿日期：2014-04-112ZigBee无线传输模块设计基金项目：中央高校基本科研

8、业务费专项资金资助项目(HEUCF-041318)目前，ZigBee技术的硬件解决方案有很多种，并以TI、作者简介：张勋(1975—)，男，黑龙江省人