基于Qi無線充電協(xié)議的氣壓傳感器電路設(shè)計.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)作為21世紀(jì)最有影響力的21項技術(shù)和改變世界10大技術(shù)之一，其在軍界、工業(yè)界和學(xué)術(shù)界受到了高度重視。在傳統(tǒng)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中，一般使用蓄電池供電，需要周期性的更換電池，在制約了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)實際部署與廣泛應(yīng)用的同時也大大提高了網(wǎng)絡(luò)的維護成本。無線可充電傳感器網(wǎng)絡(luò)（WRSN）作為一種新興技術(shù)集成了無線充電、感知、通信和運算等多種功能，有效的緩解乃至消除了傳統(tǒng)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的能量供給問題，因此成為了研究的熱點。
　　為了

2、解決船舶氣囊下水施工技術(shù)中對氣囊氣壓監(jiān)測的傳統(tǒng)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)能量供給上的瓶頸問題，本文開發(fā)設(shè)計了一種基于Qi無線充電協(xié)議的氣壓傳感器電路系統(tǒng)，其通過 Wi-Fi芯片 CC3200可以與設(shè)備云平臺無縫連接。該系統(tǒng)主要由無線充電模塊、ZigBee無線傳感器網(wǎng)絡(luò)終端節(jié)點和協(xié)調(diào)器節(jié)點組成，無線充電部分選用TI公司提供的BQ51050B無線充電接收端電源管理芯片，ZigBee無線傳感器網(wǎng)絡(luò)選用TI公司提供的CC2530片上解決系統(tǒng)與Z-Stack

3、協(xié)議棧，設(shè)備云平臺采用美國Digi公司提供的Digi Device Cloud。經(jīng)過系統(tǒng)測試，整個系統(tǒng)運行穩(wěn)定正常，可以將氣壓數(shù)據(jù)精準(zhǔn)、及時有效的采集并上傳到設(shè)備云端顯示和保存。
　　本文主要完成的工作有以下幾個方面：
　　1）首先闡述了課題研究背景，然后概述了無線傳感網(wǎng)絡(luò)和無線充電技術(shù)的發(fā)展過程,并對無線可充電傳感器的研究現(xiàn)狀進行了介紹。
　　2）對IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)和ZigBee協(xié)議進行了詳細(xì)論述。

4、>　　3）提出了基于Qi無線充電協(xié)議的氣壓傳感器電路系統(tǒng)設(shè)計，介紹了需要實現(xiàn)的功能，并對所使用的到的硬件芯片、軟件編譯環(huán)境、協(xié)議棧、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)等方面做出了選型。
　　4）對傳感器電路設(shè)計做出了詳細(xì)的說明，介紹了ZigBee終端節(jié)點和協(xié)調(diào)器節(jié)點的軟件設(shè)計流程。
　　5）針對實際使用中的要求做出了測試分析，主要包括無線充電距離、完全充電時長、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)終端節(jié)點采集數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性和網(wǎng)線傳感器網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)的可靠性等幾個方面。