ZigBee技術(shù)在礦燈監(jiān)控中的應(yīng)用研究.pdf

1、ZigBee技術(shù)是一種新興的，具有統(tǒng)一技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的短距離、低功耗無線通信技術(shù)，主要應(yīng)用于低速傳輸場合，可以作為無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的通信協(xié)議。 面向特定應(yīng)用領(lǐng)域、功能強(qiáng)大、靈活可靠的嵌入式系統(tǒng)已經(jīng)獲得了迅速的發(fā)展。同時嵌入式設(shè)備為了適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展，需要各種網(wǎng)絡(luò)通信接口。 本課題將二者有機(jī)結(jié)合起來，構(gòu)建嵌入式無線通信網(wǎng)絡(luò)，應(yīng)用到礦燈燈房監(jiān)控中。礦燈充電節(jié)點(diǎn)將采集的數(shù)據(jù)通過ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)傳送至燈房監(jiān)控中心，實(shí)現(xiàn)對礦燈充電狀態(tài)和

2、使用情況的有效控制和管理。 本文首先介紹了課題相關(guān)背景，移植了Linux操作系統(tǒng)，完成了嵌入式系統(tǒng)平臺的構(gòu)建。詳細(xì)介紹了ZigBee協(xié)議棧結(jié)構(gòu)，研究了較新的ZigBee2006協(xié)議的基本功能實(shí)現(xiàn)，著重分析了網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了ZigBee協(xié)議在FFD和RFD節(jié)點(diǎn)的移植。 其次，本文利用高性能ARM9芯片S3C2410和無線通信模塊構(gòu)建一個具有ZigBee協(xié)調(diào)器功能的中心控制平臺，給出了S3C2410及其接口電路的設(shè)

3、計(jì)。分析了ZigBee芯片CC2430無線收發(fā)模塊原理及片上MCU。 接著，本文分析了礦燈充電控制原理，對充電蓄電池端電壓、電流、溫度等數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換電路送至CC2430的MCU，實(shí)現(xiàn)礦燈充電的監(jiān)測和無線通信，進(jìn)而提高了礦燈充電系統(tǒng)的可靠性和燈房管理的智能化。本文搭建的嵌入式ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)平臺可擴(kuò)展多種傳感器，從而為井下安全提供更多的監(jiān)測功能。 最后，在研究ZigBee拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，利用IAR交叉編