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摘要：隨著城市化建設(shè)的發(fā)展，我國(guó)對(duì)煤礦的需求量不斷的增大。但是我國(guó)煤礦事故發(fā)生頻率依然很高，煤礦安全狀況令人擔(dān)憂。分析近期發(fā)生的幾起事故時(shí)，發(fā)現(xiàn)主要的原因是井下環(huán)境復(fù)雜，地面人員與井下人員信息溝通不及時(shí)，以至于地面人員難以實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)地掌握井下的環(huán)境狀況以及工作人員的作業(yè)情況。如若能夠?qū)ΦV井環(huán)境進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，將會(huì)有效的減少人員和財(cái)產(chǎn)損失。而基于ZigBee的礦井環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)剛好滿足上述要求，能夠?qū)碌沫h(huán)境進(jìn)行有效、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。 ZigBee是一種定義了短距離、低數(shù)據(jù)傳輸速率的無(wú)線通信協(xié)議，具有高可靠性、低成本、低功耗等顯著優(yōu)點(diǎn)。在本論文中，將主要論述基于ZigBee2006協(xié)議棧(Z-Stack-CC2430)設(shè)計(jì)的軟硬件系統(tǒng)的整體方案，以實(shí)現(xiàn)對(duì)溫濕度、風(fēng)速、CO2、CO、H2S等參數(shù)進(jìn)行測(cè)量，并通過(guò)主控模塊根據(jù)需要對(duì)相應(yīng)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行訪問(wèn)，并進(jìn)行報(bào)警、控制、集中顯示等動(dòng)作。
關(guān)鍵字：Z-Stack；MSP430；環(huán)境監(jiān)測(cè)；CC2430
目錄 摘要 ABSTRACT 1 引言-1 1.1 選題背景及意義-1 1.2礦井環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)研究發(fā)展現(xiàn)狀-1 1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容-2 2 ZigBee技術(shù)及相關(guān)背景知識(shí)-4 2.1 ZigBee技術(shù)簡(jiǎn)介-4 2.2 ZigBee協(xié)議棧-4 2.2.1 ZigBee協(xié)議棧概述-4 2.2.2 802.15.4通信層-4 2.2.3 ZigBee網(wǎng)絡(luò)層-6 2.2.4 ZigBee應(yīng)用層-7 2.3 ZigBee的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浜吐酚?8 2.4 ZigBee無(wú)線單片機(jī)CC2430-10 2.4.1 CC2430單片機(jī)概述-10 2.4.2 CC2430 涉及到的無(wú)線通信技術(shù)-11 2.5 MSP430F6638單片機(jī)簡(jiǎn)介-12 2.5.1 MSP430F6638單片機(jī)概述-12 2.5.2 MSP430F6638內(nèi)部結(jié)構(gòu)-13 3 ZigBee礦井環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的總體方案-14 4 系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)-15 4.1主控單元電路設(shè)計(jì)-15 4.1.1 微控制器模塊-15 4.1.2 串口RS232模塊-16 4.1.3 LCD液晶顯示模塊-17 4.1.4 報(bào)警系統(tǒng)模塊-18 4.2 分支節(jié)點(diǎn)單元硬件設(shè)計(jì)-18 5 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)-20 5.1 數(shù)據(jù)采集的流程-20 5.2 MSP430F6638中的顯示程序-22 5.2.1 RS232串口通信模塊軟件設(shè)計(jì)-22 5.2.2 TFT-LCD顯示模塊軟件設(shè)計(jì)-23 5.2.3 按鍵操作與報(bào)警模塊軟件設(shè)計(jì)-23 6 結(jié)論-25 致謝-26 參考文獻(xiàn)-27 |
