基于ZiggBee無線傳感網絡的扭矩監(jiān)測系統(tǒng)研究.pdf

1、很多企業(yè)為了提高管理水平和市場競爭力，越來越重視對車間現(xiàn)場設備的監(jiān)控。以ZigBee技術為代表的短距離無線傳感器網絡技術憑借低成本、低功耗、組網靈活等優(yōu)勢已經應用在國民生產和生活的多個領域，特別是在工業(yè)監(jiān)控領域。本文將ZigBee技術應用在車間生產設備中的傳動軸扭矩監(jiān)測中，生產管理者可以實時監(jiān)測扭矩變化情況和查看歷史數(shù)據，保證設備長期正常運行，對提高企業(yè)效益有著極其重要的意義。
　　本文針對采用的ZigBee技術，重點研究了網絡節(jié)

2、點類型，網絡拓撲結構和協(xié)議架構。對無線網絡扭矩監(jiān)控系統(tǒng)中的各個硬件模塊如數(shù)據采集模塊、數(shù)據處理模塊、電源管理模塊、無線通信模塊、JTAG仿真接口、串口通信模塊以及預留擴展電路進行芯片選擇和電路設計。整個硬件系統(tǒng)設計以低功耗和可靠性為出發(fā)點，數(shù)據采集模塊采用電阻應變型傳感器組成的應變電橋得到應變電壓，數(shù)據處理模塊對應變電壓進行了放大和濾波處理，無線通信模塊采用低功耗的CC2430射頻芯片，串口通信模塊采用RS232通信模式，預留擴展電路為

3、再次開發(fā)降低成本。軟件采用德州儀器推出的經典Z-Stack協(xié)議棧，對協(xié)議棧中的網絡組建流程，網絡路由協(xié)議機制，網絡地址分配等進行了深入探討研究。根據車間傳動軸設備分布的不同，在Z-Stack協(xié)議棧基礎上設計開發(fā)了扭矩監(jiān)控系統(tǒng)的應用層程序，包括組網程序、扭矩采集程序、無線數(shù)據傳輸程序和串口程序等，設計了串口通信協(xié)議和上位機扭矩監(jiān)控系統(tǒng)。深入研究了ZigBee中的路由算法，對當前路由算法仍然存在能量消耗過多的問題提出一種優(yōu)化路由算法。最后對