【毕业论文】基于zigbee的多点温度采集系统设计的开发与实现word文档（38页）

将来微型传感器可以将家用电器等其他日常用品同互联网相连，对这些设备进行远距离控制，这样有利于家庭安全调控节电。

基于技术无线传感器网络长期以来，低成本低传输率低功耗短距离无线通讯市场目录绪论无线传感器网络无线传感器网络概况无线传感器网络应用现状无线传感器网络未来展望基于技术无线传感器网络本文主要结构协议栈协议介绍协议栈结构网络拓扑结构协议栈介绍网络寻址绑定路由协议消息发送函数网络组建过程消息接收函数本章小结系统介绍系统整体介绍系统硬件介绍主要硬件简介温度传感器模块电路原理图数据汇聚模块协调器软件设计实现上位机机监控界面模块软件设计数据汇聚模块协调器软件设计温度传感器模块终端节点软件设计本章小结总结与展望总结展望致谢参考文献绪论无线传感器网络无线传感器网络概况无线传感器网络与传统网络不同，它是以数据为中心自组织无线网络，网络节点部署密集，网络拓扑结构动态变化。

无线传感器网络与现有传感器系统相比，具有以下几个特点第，无线传感器网络节点需要工作在低功耗状态。

在无线传感器网络中，由于节点体积较小，限制了每个节点能源是十分有限，而且受工作环境等因素影响，更换电源成本很高，只要电源耗尽，节点功能就会失效。

当大部分节点能源耗尽退出工作状态时，整个网络也就处于瘫痪状态了。

所以只有减小节点功耗，才能延长网络寿命。

第二，无线传感器网络具有自组织特点。

相对与有线网络，无线传感器网络基本不需要人工干预。

通常情况下，各个节点可以相互协作建立它们之间连接，完成网络初始化启动监测任务网络故障自我修复等系列工作。

要实现上述功能，网络必须具备自组织能力，即各个传感节点能够感知相邻节点工作状态变化，通过相互通信得知网络拓扑结构变化，维护网络结构正常运行，适应网络动态性。

第三，无线传感器网络节点部署具有分布性。

通过部署大量传感节点，各个节点对其附近区域进行监测，全部节点可以对整个完整区域进行监控。

区域空间越大，它各个部分环境信息差异也会越明显，在这种情况下，局部节点监测到信息是不能够代表整个区域情况。

由于传感器节点具有成本较低优势，我们可以大量部署此类节点在整个监测区域内，使得监测区域每个角落都可以被覆盖住，这样就可以获得比较准确整体信息，通过些相应数据融合算法，可以宏观把握整个区域完整信息。

第四，无线传感器网络数据处理具有分布性。

它是以数据为中心网络，而不是以通信为中心。

在无线传感器网络数据处理过程中，不是把每个传感节点数据汇总到中心节点来进行处理，每个节点都具备数据处理能力，它们将先对数据进行处理，然后再传输到数据中心节点。

这样既减少了网络流量，也降低了功耗，减少了数据冗余度。

无线传感器网络应用现状最近几年，由于成本降低，无线传感器网络已经大规模应用在如下几个领域中环境监测由于环境污染问题日益突出，人们对与环境保护越来越关注，对于环境监测需求相应增加。

无线传感器网络为环境监测时采集数据提供了便利，并且还可以减少对环境破坏。

无线传感器网络可以跟踪候鸟和昆虫迁移，研究环境变化对农作物影响，监测海洋大气和土壤成分等。

医疗护理无线传感器网络也可以应用在医疗研究和护理领域。

英特尔公司推出了无线传感器网络家庭护理技术。

该系统通过在鞋家具以家用电器等家用设备中嵌入半导体传感器，帮助老龄人士阿尔茨海默氏病患者以及残障人士家庭生活。

军事领域由于无线传感器网络节点造价低廉，可以密集随机分布在各种恶劣战场环境中，包括侦察敌情监控兵力装备和物资，判断生物化学攻击等多方面用途。

目前无线传感器网络还存在着如下问题网络内节点通信问题。

传感器节点在正常通信过程中，信号可能被些障碍物阻挡而受到影响，怎样提高传感器节点穿透性是亟待解决问题。

延长传感器网络使用寿命。

现在般使用高能电池降低传感节点功耗两种方式来解决这个问题。

此外还有传感器网络自我能量收集技术和电池无线充电技术，但这两项技术尚在研究中，还不成熟。

无线传感器网络未来展望无线传感器网络有着十分广泛应用前景，除了在工业农业军事环境医疗等领域有具有巨大运用价值，在未来还将在许多新兴领域体现其优越性，如家用保健交通等领域。

将来微型传感器可以将家用电器等其他日常用品同互联网相连，对这些设备进行远距离控制，这样有利于家庭安全调控节电。

基于技术无线传感器网络长期以来，低成本低传输率低功耗短距离无线通讯市场件本章小结本章主要论述了基于多点温度采集系统软件设计与实现。

论述了网络中温度传感器模块，数据汇聚模块，上位机软件设计，包括通信协议定制，温度数据采集，数据存储方式，节点加入网络控制，各类事件响应等等。

总结与展望总结本本主要研究是在短距离无线数据采集方面无线多点温度采集系统具体应用。

本系统以作为主控芯片，以公司协议栈为基础，并利用串口标准，实现多点温度数据采集，短距离无线传输和在上位机观测。

本文主要论述了如下几个问题对和协议进行了分析。

协议主要包括物理层，层，协议包括网络层和应用层。

深刻理解和协议是构建多点无线温度采集系统基础。

对公司做了深入理解和分析。

对节点绑定，节点自组网，网络地址分配，路由机制选择都已实现，在深刻理解架构基础之上，完成了基于多点无线温度采集系统搭建。

对多点无线温度采集系统硬件进行介绍。

分别对数据汇聚模块协调器温度采集模块终端节点硬件结构和工作方式做了较为细致阐述。

对多点无线温度采集系统软件设计。

软件设计分为上位机监控界面设计和下位机数据汇聚模块协调器温度采集模块终端节点软件设计。

监控界面主要用进行设计，主要是接收温度数据并在监控界面显示。

数据汇聚模块软件设计主要基于完成，主要完成组建网络，收集温度采集模块上传数据和将温度数据信息通过串口传给上位机。

温度采集模块主要负责寻找加入网络后，采集温度数据，上传给数据汇聚模块。

展望本文完成了基于技术多点温度采集系统设计实现，但是其中还有不完善地方，有待改进地方主要有如下几个方面温度传感器模块工作时实现了无线自组网，但无法控制使其有离线模式和在线模式等，如果加入各种模式用来干预温度传感器模块入网过程。

就可以增强整个系统稳定性和可控性，因此对于温度传感器模块入网控制有待改进。

上位机监测界面有待改进。

在本设计中，上位机监测界面只完成了显示历史温度和实时温度简单功能，不具备份向协调器，终端节点发送指令功能。

数据汇聚模块上可以添加模块，完成网络和网无缝连接。

致谢本文是在导师肖玲老师悉心指导下完成。

从论文选题设计思路硬件提供软件设计和论文总体把握及最后审阅修改等，肖老师都给了我莫大帮助，在此向肖老师表示最衷心感谢和最崇高敬意。

这里还要特别感谢研究生潘辰学长，在我做毕业设计期间给我莫大帮助，在百忙之中抽时间为我解决遇到问题。

还有实验室给我帮助学长学姐们，在此表示衷心感谢。

感谢我父母在学习期间给我无微不至关怀和支持，是他们亲情使我具有了不断学习动力感谢我母校四年来给予我教育和培养，为我以后工作和生活打下了坚实基础感谢我老师们，是你们教我知识，教我做人做事感谢我同学朋友，给我帮助，给我快乐感谢所有关心帮助我人，人生最美好四年就要宣告结束，马上就要开始段新征程，我定会秉承敢为人先湖大精神，努力工作，积极生活，刻苦学习，做个对社会有用人。

最后，诚挚地感谢为评阅本文而付出辛勤劳动各位老师。

工作顺利，身体健康。

参考文献孙利民无线传感器网络清华大学出版社张拓无线多点温度采集系统设计武汉武汉理工大学，陈旭基于可移动温度采集系统武汉武汉科技大学雷纯基于多点温度采集系统设计与实现自动化技术与应用，王翠茹基于技术温度采集传输系统仪表技术与传感器景军锋基于技术无线温度采集系统微型机与应用协议栈中文说明使用指南周立功单片机有限公司技术实用手册西安达泰电子安装与使用成都无线龙通讯科技有限公司快速入门万利电子有限公司毕业设计论文设计论文题目基于多点温度采集系统设计与实现学生姓名宋强军学生学号专业班级通信工程三班学院名称信息科学与工程学院指导老师肖玲学院院长章兢年月日基于多点温度采集系统设计与实现摘要随着生产技术发展，温度数据检测技术广泛应用于工业远程控制系统，并逐步显示出远程和网络特性。

传统温度采集系统，主要方式是有线连接节点，此方法特点是布局复杂和可扩展性差。

事实上，在些领域有线连接方式甚至不能应用。

因此，最理想方法是采用无线连接收集和传送数据。

作为新兴短距离，低功耗低成本无线通信技术，已广泛应用于工业控制，消费性电子，家电自动化，医疗监控等领域。

本文在对无线传感器及其网络协议技术分析基础上，设计出种基于为基础无线温度采集系统。

用基于网络无线方式通过温度测量节点收集温度数据。

通过串口通信线路连接主要节点和前端电脑。

然后，电脑存储温度数据至数据库，以便实现数据统管理。

论文首先介绍了技术研究内容以及无线传感器网络研究现状。

随后总结了技术优点，接下来对协议栈结构进行了分析。

接着介绍了系统硬件和软件设计。

首先从硬件方面论述了温度传感器模块数据汇聚模块系统构成。

接着论述了系统软件设计，主要对上位机用户监控界面设计和温度传感器模块数据汇聚模块设计这三部分进行了介绍。

数据汇聚模块实现组建网络分配网络地址功能，温度传感器模块实现加入网络数据采集数据存储数据上传通信等功能。

关键词，无线传感器网络，多点温度采集，目录绪论无线传感器网络无线传感器网络概况无线传感器网络应用现状无线传感器网络未来展望基于技术无线传感器网络本文主要结构协议栈协议介绍协议栈结构网络拓扑结构协议栈介绍网络寻址绑定路由协议消息发送函数网络组建过程消息接收函数本章小结系统介绍系统整体介绍系统硬件介绍主要硬件简介温度传感器模块电路原理图数据汇聚模块协调器