無線溫濕度測量系統(tǒng)的研究與實現(xiàn).pdf

1、無線溫濕度測量系統(tǒng)是為實現(xiàn)高精度溫濕度測量、記錄,并通過無線通信的方式實現(xiàn)數(shù)據(jù)交互的系統(tǒng)。本文針對該系統(tǒng)測量精度高、網(wǎng)絡覆蓋能力強、系統(tǒng)運行穩(wěn)定可靠的要求進行了分析研究,基于嵌入式技術和無線傳感器網(wǎng)絡技術,設計了無線溫濕度測量系統(tǒng)。
　　本文采用Zigbee技術實現(xiàn)無線通信,設計了無線測量終端作為基本單元負責采集多路通道傳感器數(shù)據(jù)、無線基站負責維護管理整個網(wǎng)絡。無線基站控制核心采用AT91SAM9263工業(yè)級微處理器,結合支持Zi

2、gbee應用的片上系統(tǒng)芯片CC2530以及大容量SD卡存儲設備作為整個系統(tǒng)的控制中心;無線測量終端以低功耗處理器MSP430F2618作為控制核心,使用鉑電阻溫度傳感器和HC2-S濕度傳感器,通過搭載的CC2530無線網(wǎng)絡模塊加入現(xiàn)場測量網(wǎng)絡并上傳測量數(shù)據(jù)。軟件方面,本文采用操作系統(tǒng)抽象層(OSAL)多任務資源分配機制實現(xiàn)軟件編程,并結合 TI公司的Z-STACK協(xié)議棧對Zigbee網(wǎng)絡應用進行了開發(fā)設計。針對系統(tǒng)高精度的測量要求,研究

3、了多通道傳感器的測量方案,在比較了現(xiàn)有測量電路的優(yōu)缺點基礎上,設計了控制靈活、可靠性強的溫濕度測量電路。本文對鉑電阻溫度特性曲線采用多項式擬合,在正溫度區(qū)間,采用非均勻分段擬合的校準策略,在充分利用軟硬件資源的基礎上,提高了測量精度。對無線傳感器網(wǎng)絡的能耗問題進行了研究和探討,分析了節(jié)點能耗在整個網(wǎng)絡中的差異性,提出了基于動態(tài)調(diào)節(jié)機制的單節(jié)點能耗控制和整體能耗均衡控制策略,并進行了仿真驗證。完成了無線溫濕度測量系統(tǒng)的設計工作,研制了樣機