基于ZigBee技术的无线数据采集系统

下载后可任意编辑摘 要数据采集技术是信息科学的一个重要分支，它与传感器技术、信号处理技术以及计算机技术共同构建了现代检测技术的基础。本文在分析了数据采集系统的相关现状以及主要短距离无线通信技术的基础上，针对有线数据采集方式综合成本高、不易扩展、移动性差等缺陷，设计并实现了一个基于 ZigBee 技术的低成本、低功耗的无线数据采集系统。ZigBee 技术是一种近距离、低复杂度、低功耗、低速率、低成本的无线通信技术，工作在 2.4 GHz 的 ISM 频段上，传输速率为 20 kb/s- 250 kb/s, 传输距离为 10m~75m，主要用于短距离无线传输，将 ZigBee 技术与数据采集技术相结合，具有广泛的应用前景。本课题基于当前数据采集系统的进展要求，以工业现场数据采集为目的，通过对 ZigBee 技术的讨论（包括技术参数、网络组织结构， ZigBee2024 协议），采纳基于 ZigBee 技术的无线单片机 CC2430（SOC），设计并实现了无线数据采集节点的硬件电路。硬件模块主要由无线传输模块和测试模块两部分组成，其中无线传输模块完成节点间的无线通讯，测试模块包括了 RS232、电源、键盘及 OLED 显示屏，主要用于选择功能、检测网络状态等。结合硬件电路的特点以及整个系统的功能要求，本讨论开发了系统的下位机软件与上位机软件。下位机软件包括协调器节点及一般终端节点的软件设计，建立一个低功耗、低时延的 ZigBee 星型网络。上位机软件采纳 Borland C++ Builder 6.0(简称 BCB)编写，实现网络中节点监控，包括数据采集与处理，实时曲线以及历史曲线的绘制，数据保存等功能。通过 ZigBee 终端节点对现场数据的采集、ZigBee 终端节点与协调器节点的通信， ZigBee 模块的相关参数及组网参数的测试，验证了本设计方案的正确性，说明了 ZigBee 技术与数据采集技术相结合可以克服有线数据采集系统的弊端。关键词：数据采集，无线通信，ZigBee 技术，CC2430，C++ Builder下载后可任意编辑ABSTRACTData acquisition is an important branch of information technology and is the foundation of modern measurement technology together with sensor technology, signal processing technology and computer technology. Based on the research situation of data acquisition system and the main short-range wireless communication technology, a wireless data acqu...