基于ZigBee技術的無線應變傳感器及其系統設計.pdf

1、土木工程結構的安全性至關重要。近年來隨著人們的重視程度越來越高，針對結構的各種檢測和監(jiān)測技術開始出現并發(fā)展起來。在土木工程研究領域中，結構健康監(jiān)測技術已成為一個重要方向。現有的應變檢測設備為有線方式，具有體積大、布線繁瑣、精度不高等問題，應用受到局限。無線應變傳感器成為近年來結構健康監(jiān)測系統的研究熱點，它無需布線，具有低功耗、低成本、安裝方便等優(yōu)點。
　　本文在充分研究應變檢測原理、信號處理技術和無線ZigBee通信技術的基礎上，

2、根據需求設計了一種基于CC2530處理器的低功耗無線應變傳感器及其系統，內容主要包括傳感器的硬件電路設計與系統軟件設計、PC監(jiān)控機以及手機Android監(jiān)控程序設計。由于無線應變傳感器采用獨立電源供電，因而提高采集精度和降低功耗是本文設計的難點。硬件電路設計采用AD09軟件平臺，應變采集模塊使用電阻橋電路和二階濾波放大電路，并通過程序控制數字電阻X9C103實現應變通道校零功能，提高采集精度。節(jié)點系統軟件設計使用IAR軟件平臺，采用TI

3、官方Z-Stcak協議棧完成應變數據采集處理、可靠收發(fā)等功能。通過深入修改協議棧低功耗代碼，可無線控制傳感器的應變采集與PM2睡眠模式切換，且實現最大睡眠間隔為65秒;PC機監(jiān)控界面采用VC++語言編寫，通過串口接收協調器的應變數據，實時顯示應變動態(tài)曲線。手機客戶端連接PC建立的局域網獲得應變數據，并可發(fā)送控制命令至無線應變傳感器。
　　所設計的無線應變傳感器及監(jiān)控系統經過驗證，A/D轉換數值與結構應變程度呈線性比關系，應變采集精