毕业设计
无线位移监测系统设计
摘要
物联网技术正在蓬勃发展，基于具有低成本、低能耗、高安全性等特点的ZigBee 技术构建的无线传感网可以实现直线位移的无线监测。本文利用ZigBee模块(CC2530)内嵌高性能和无线收发功能的特点，设计了无线位移监测硬件电路和配套软件，实现了位移的无线监测系统。系统分为两个部分：下位机硬件基于ZigBee无线传感网络的直线位移数据监测和传输部分；上位机软件模块的直线位移数据的存储、管理、动态显示等部分。
在下位机ZigBee直线位移传感网络中，设计了直线位移传感器的终端节点，集成数据传输的协调器节点。在本文的系统中每个节点都使用了完全兼容8051内核和IEEE 802.15.4的CC2530单片机作为主要芯片，其中无线直线位移传感器节点上面集成了直线位移传感器、LED显示屏、报警电路等模块，其主要功能是采集数据和传输数据。传感器节点在获取到数据后进行AD转换等处理，一方面将监测到的直线位移数据显示在液晶上面，如果检测点的直线位移超过了设置好的阈值，该节点将进行报警提醒；同时另一方面直线位移终端节点将位移数据通过ZigBee网络传送到协调器节点，而协调器节点主要是负责直线位移传感网和上位机软件之间的互联，包括负责系统终端节点的在线情况的控制和实现下位机直线位移传感节点和上位机软件的串口数据通信功能。
在上位机软件开发模块中，使用微软的Visual Studio 2010集成开发环境，利用C#语言开发了windows窗口应用程序。主要是ZigBee协调器和上位机服务器之间的串口通信程序的设计，功能是通过串口通信实现下位机无线传感网数据的传输。其次设计了直线位移数据的存储和动态实时显示的windows窗口。此外，程序还利用数据库表设计了上位机软件的登录窗口和利用开源的ZedGraph控件对串口接收到的直线位移数据实时动态的曲线显示。
关键词：直线位移；CC2530；无线传感器节点；ZedGraph；数据库
Abstract
things technology is booming, based on low cost, low power, high security features，ZigBee wireless sensor network technology can achieve the wireless monitoring of straight line displacement. this paper ZigBee moduleHigh performance and radio functions,the design of a wireless monitoring hardware and supporting software to achieve displacement of wireless displacement monitoring systems.System is divided into two parts:lower positi -on machine hardware in linear displacement data monitoring and transmission parts of ZigBee wireless sensor network, cache management, dynamic display portion etc. of linear displacement data of host computer software module.
In lower position machine designed terminal nodes of a linear displacement transducer and a data transfer coordinator node.In the system, each node is fully compatible with the use of 8051-and the CC2530 single-chip IEEE 802.15.4 as the main chip. whichintegrate linear displacement sensors, LEDand alarm modules on wireless linear displacement sensor nodes top.The ma -in is to collect data and store data.After obtaining the data sensor nodes into the AD conversion process,Then, on the one hand the linear displacement monitored data isdisplyed on the LCD above, if the linear displacement detection point exceeds the maximum of set a good, the node corresponding reminds, to make preventive measures; and on the other hand the linear displacement terminal nodes transversedisplacement data to the coordinator node by ZigBee network,and the coordinator node is mainly responsible for the linear displacement sensor network interconnection and PC software. that is responsible for the systemnod -e control line situation and achieve serial data communication lower position machinelinear displacement sensor nodes and PC software.
In the host computer software development module, using Visual Studio and using C # language to develop Windows server window applications.Mainly includes design ZigBee coordinatorbetween the server and PC serial communication program, function is to achieve lower position machine to transfer data wireless sensor network through the serial communication.Secondly, the design of the linear displacement data caching and dynamic real-time display of windows window the program also use the database table designed PC software login window and using open source ZedGraph control to the serial data received in real-time dynamic linear displacement by curves displayed.
key words：Linear displacement；CC2530；Wireless sensor nodes；ZedGraph；Database
目录
摘要........................................................................................................................................ I I Abstract ................................................................................................................................ III 第1章绪论. (1)
1.1 课题的研究背景和意义 (1)
1.2 相关技术的研究发展 (1)
1.3 课题研究的主要内容和思路 (3)
1.4 本论文的结构安排 (4)
1.5 本章小结 (4)
第2章无线位移监测系统总体规划 (5)
2.1 系统总体结构 (5)
2.2 系统的需求和目标 (5)
2.3 无线位移监测系统主要技术选择 (7)
2.4 本章小结 (11)
第3章无线位移监测系统下位机节点设计 (12)
3.1 系统节点 (12)
3.1.1 直接位移传感器终端节点设计 (12)
3.1.2 协调器节点的集成应用 (12)
3.2 节点电路的总体规划 (13)
3.2.1 节点主要芯片与电路介绍 (14)
3.3 节点的软件开发 (19)
3.3.1 节点软件开发环境和协议栈介绍 (20)
3.3.2 节点软件开发具体实现 (22)
3.4 本章小结 (25)
第4章无线位移监测系统上位机软件设计 (25)
4.1 开发平台介绍 (26)
4.2 上位机登录界面设计 (28)
4.3 上位机串口通信界面设计 (29)
4.4 上位机实时动态显示界面设计 (31)
4.5 其他功能设计 (33)
4.6 本章小结 (35)
第5章无线位移监测系统实际测试 (36)
5.1 直线位移传感器网络的测试 (36)
5.2 上位机开发软件测试 (39)
5.3 本章小结 (42)
结论 (43)
致谢 (44)
参考文献 (44)
第1章绪论
1.1课题的研究背景和意义
随着科技的一次次革新，我们正生活在一个大信息时代。当下获取信息非常重要和方便的传感器技术，也正在快速的发展和壮大[1]。与此同时，低能耗的无线通信技术、嵌入式的计算机网络技术和电路的集成技术正在一步步的发展和成熟中。一种新兴的将传感器技术、信息处理技术和网络通信技术融合的无线传感网络（WSN）在时代的大背景之下应运而生[2]。
现在越来越多的建筑出现在我们生活当中，如高楼大厦、旅游景观、铁路、桥梁等等。这些基础设施，交通设施虽然能够给我们的生活带来很多的便利，但是，在21世纪这个网络化的时代，这些设施却很少有在位移等方面全面的系统分析理论和无线安全防范系统。有一些早期的建筑和设施等在最初设计和施工时就缺乏一些后期全面的考虑，存在有不足与隐患[3,41]。例如：重庆市的江南立交桥梁体在使用一段时间后就曾有过横向移动和偏位的现象，最终结果是导致了桥梁的一些挡块发生了裂开的现象。重庆市苏家坝立交桥在建成十几年后也有梁体偏移和错位的现象，严重的是墩梁的偏位居然达到了170mm左右。2005年4月，广州白云国际机场的登机桥坍塌却没有及时的发现，造成重大损失。2011年3月，中国国际航空公司CA1854航班在宁波栎社国际机场被登机桥刮伤。2013年4月，香港国际机场的登机桥坍塌。除了这些以外，很多的建筑都存在有横移和位偏的现象。
为了更好的保障人类的生命和财产安全，有必要对现在的很多重要的设施和建筑进行位移的实时监测，以实时的了解建筑和设施的情况和预防危险的发生，而当前这类设计还不够普及。基于ZigBee的无线位移监测系统不仅可以实现快速和可靠的远
程数据采集和传输，而且还解决了传统有线监测布线的复杂和2次破坏以及困难环境下的监测和控制[4]。这种网络提出的远程控制的新思路更是为今后的研究做了一个重
大突破。本文设计的无线位移监测系统能够更加安全有效地监测一些复杂困难环境下发生的位移，及时预防和纠正当前环境下的直线位移过大或者发生危险的情况，因此本文设计的无线位移监测系统具有一定的实际意义。
1.2 相关技术的研究发展
在本课题的无线位移监测系统构建中，首先是选用了直线位移传感器作为系统的数据检测工具。然后基于ZigBee的技术构建网络的思路设计了一个实时的、动态的
无线位移监测传感网络系统。
位移传感器的发展:作为普遍应用的传感器之一，此类传感器主要经历了两个发展过程：经典位移传感器和半导体位移传感器阶段。在1980年以前,经典的电磁学理论被作为众多的研究基础,通过把不方便于量化检测和管理的运动速度、位移变化等物理量转换为便于量化检测、便于作为数据信息传输和存储以及管理的电学量。如电感式、电容式、电阻式传感器等经典的位移传感器,使用的原理一致为电磁学原理和物理定律作。主要分为几种类型：电阻应变式、电位器式、电容式、电感式一类位移传感器，光电式、磁敏式、电阻应变式、超声波二类位移传感器[6]。本课题选用的直线位移传感器在原理上属于线绕电位器式位移传感器一类,绕线电位器主要是使用电阻丝烧制在绝缘的基础架构上,使用移动的电刷来形成与滑动点电阻之间一个对照的输入改变。电刷首先置于待测量位移部分，通过拖动来产生位置变化,输出的是电压或者电阻，他们一般与位移成一定的比例关系。线绕电位器长处：结构简单、使用方便。短处：摩擦和磨损误差、阶梯误差、分辨率不高、寿命不长等。适于合简易的实验和检测[6,7]。本文选取了一款德国技术的高精度位移传感器，量程为40mm，其线性精度达0.01%，重复性精度为0.01mm，克服了以上的缺点，适用于本文提出的位移监测系统。
ZigBee技术的发展：ZigBee技术是一种双向型的无线通讯技术，其主要用于距离较短、耗能较低且速率要求较低的电子设备之间进行相应的数据传输和通信。一般常见的应用是：规律性数据、间断性数据和低反应时间数据的传输等方面。其具有距离短、简易、功耗低、速率低、成本低等特点[4]。ZigBee使用的IEEE802.15.4标准是IEEE组织于2003年就开始制定并发布[10]。IEEE组织在2006年又制定了针对智能电网应用的IEEE802.15.4g标准，针对工业控制应用的IEEE802.15.4e标准。IEEE802.15.4及其相关标准是在物理层和MAC层运用的。由于IEEE组织在行业领域内重要的地位，以及TI、ST、Ember、Freescale、NXP等多家大型芯片公司的大力推动，IEEE802.15.4系列标准占据了无线传感器网络领域的实际应用标准的核心。可以想象，符合这个标准的产品、应用和无线传感系统也将在各个行业广泛使用。
无线传感器网络的发展：作为物联网应用的一部分，它是一种分布式传感网络，它的终端是可以感知和监测外部世界的各类传感器。无线传感网（WSN）中的传感器通过无线方式实现通信，因此网络的设置灵活，设备的位置可以轻易更改，同时还可以跟互联网进行无线或有线方式的连接[8,11]。无线传感器网络的工作原理是通过无线通信形式构建成多跳的自组织的网络，是新兴的网络，具有非常广泛的发展前途。其快速的发展和众多的应用，将会在我们的学习、生活、科研、建设等多个方面带来重大革新。很多的发达国家，如德国、美国、英国等，无线传感器网络的发展给予了重视，正在各方面对无线传感器网络的研究和实际应用大力的推动[6]。美国的波士顿大学近年还创办了传感器中国测控网络协会，期望能通过一些全球化的方式促进传感器联网技术的开发。《技术评论》杂志在评论和陈述未来的热门科学技术时，无线传感器网
络在十大科技里排在了首位，被誉为未来第一的新兴网络[10]。《商业周刊》在预测的今后新兴科技时，无线传感器网络技术同样占据一席[10]。毋庸置疑，无线传感器网络的普及应用是科技革新的必然选择，它的发展将会给人类社会带来另一个不一样的未来[12]。
无线位移监测网络系统目前被用于很多领域，石家庄铁道大学技术人员针对桥梁扰度传统的监测系统的不足，结合当前基于ZigBee技术构建网络系统的特点，设计了一个基于无线传感网的桥梁扰度监测系统[38]。中国科学院力学研究所针对发生于2011年8月的内蒙古胜利露天矿东滑坡，设计一个基于地表及深部位移监测的滑坡系统[42]。这类无线位移的监测系统不仅能够很好的解决传统监测系统的布线繁琐，传输稳定性较差的缺点，而且其灵活便捷的设计便于实时的更新换代。本文结合了ZigBee 技术、无线传感网络的特点等，设计了一个对直线位移进行实时监测的系统。
1.3 课题研究的主要内容和思路
本课题设计了一个由下位机无线传感网络和上位机开发软件联合构建的无线位
移监测系统。该系统通过直线位移传感器节点，实时地监测所测环境的直线位移情况。当传感器节点监测到位移的数据后首先在无线传感网络中处理数据，然后传送到上位机，上位机部分对数据再次处理并能实时动态的将当前所测环境的直线位移情况显示出来。系统的两个具体实现：首先下位机基于ZigBee技术和CC2530单片机系统构建的无线传感网络[18]，其次是上位机基于SQL Server 2005数据库和Visual Studio 2010
开发环境使用C#语言开发的上位机软件。
系统的设计思路首先是通过查阅资料和结合系统的需求等对系统的主要模块做
一个直观图形的分析，如图1-1所示。其次是电路原理图的设计和调试以及PCB图纸的设计和布线，电路板的制作等。这个过程中通过前期模块的设计选定CC2530单片机作为主芯片，周边设计一些调试电路、电源电路、AD转换电路、报警电路和显示电路。PCB图纸的设计和布线主要依照原理图进行排版布线，然后制作实体电路板进行硬件调试。最后是利用C#语言开发上位机Windows窗口应用程序，这部分设计思路主要从上位机的登录窗口设计开始，接着对数据串口选择和波特率选择窗口和动态显示窗口进行设计等。主要外部可见模块设计完成后，还需要对单片机CC2530内部程序代码的设计和调试和整个系统的实现与测试。通过以上的设计思路最后完成整个系统的设计，后期再对系统进行资料整理等。
图1-1 系统模块架构图
1.4 本论文的结构安排
本论文分为5个章节，在结构上选择总分总的结构，首先介绍论文的总体方向，然后分块叙述，最后总结论文中存在的不足与未来发展的方向。
第一章绪论：通过对本文背景的阐述和现实意义的研讨，以及全球范围内当前相关技术发展的前景与现状分析，论述了本课题设计的方向和目标，确立了课题设计的核心内容和思路。
第二章系统总体规划：首先对系统的总体结构作了分析，然后通过系统设计的需求和目标分析，从而确立系统设计的技术与工具需求和选择，在大方向上对课题作了规划。
第三章无线位移监测系统节点设计：首先对基于ZigBee标准的CC2530单片机的选择作了分析。其次分析位移终端节点的硬件电路设计。接着介绍了下位机两个节点的CC2530单片机的编程平台、Zstack协议栈和IAR Embedded Workbench开发环境[19]。最后总体讲述了下位机部分设计的思路和流程。
第四章无线位移监测系统上位机软件设计：按照第三章的思路首先介绍上位机软件开发环境visual studio2010和数据库SQL Server 2005。其次逐步介绍设计各个Windows窗口应用程序的过程，包括系统串口通信界面、登录界面和动态显示界面的设计。
第五章系统的实际功能测试：通过对每一部分功能实际测试的整理，论述了设计当中所实现的功能，用测试结果说明本设计实现位移实时监测的意义。
最后总结了论文与对论文的未来发展做了一些期望，讨论了论文的一些不足与缺陷，同时提出了一些其他的想法。
1.5 本章小结
作为本论文的第一个章节，主要介绍了论文的研究背景和意义，对当前相关技术的研究发展现状做了一个整理，同时对论文的主要内容和设计思路做了一个初步分析和规划。从当前的背景和相关技术的研究现状来看，无线位移监测系统的设计是有很重要的实际意义的。此外，本章还对论文的结构安排做了一个大概的介绍。
第2章无线位移监测系统总体规划
2.1 系统的需求和目标
本无线位移监测系统的设计的目标是为了能够更加实时安全有效地监测一些复杂困难环境和重要建筑设施的位置偏移情况。实时监测系统能够提供可靠、安全的监测和数据处理，及时预防和感知当前环境下的直线位移过大或者相关危险的情况，从而减少和避免人类生命和财产的不必要损失。系统主要考虑以下几点需求：直线位移的检测:本课题设计的目标是通过对监测对象的位移分析，及时作出预警和保护措施等。那么第一个任务就是直线位移的检测，因此，检测的器材选择非常重要。
监测的无线性：在针对一些相对复杂危险环境下的直线位移监测，终端节点一般所处位置也比较不便，传统有线的方式不易满足监测的实时性、安全性、有效性。同时线路老化带来的维修和更换难度以及布线的复杂度都是需要解决的重大问题。而且监测系统如果是应用于一些结构比较老旧易被破坏的的珍贵事物上，有线方式在上面布线势必会对那些比较的宝贵的易破坏的环境造成不必要的2次破坏[21]。因此，系统监测的无线性非常重要。
监测的实时性：一般情况下所监测环境所产生的位移变化不是瞬间发生的，是一个长期积累的过程，保证系统能够长期监测和实时传输数据是保证系统实用性的关键，因此，必须以一个低功耗方式来进行长期监测。
上位机开发软件设计的数据管理和动态显示：为了更加清晰简单的展示出系统监测到的数据和环境的情况，使用合适的开发语言进行上位机软件开发，以及利用图表控件让数据实时动态显示是系统上位机部分要实现的主要功能。
系统的报警：因为系统的使用范围更多是在近距离（百米以内）。因此一个不复杂的报警系统很有必要，而报警的位移阈值更是应该综合所测环境的情况分析。
2.2 系统总体结构
本课题设计的无线位移监测系统核心是一个基于ZigBee技术的无线传感网络。
无线传感网络部分由协调器构建ZigBee网络，实现数据的无线检测和传输。PC端上位机开发软件利用C#语言设计对数据储存和实时动态显示等[20]。实现方式主要是由无线传感网络部分检测数据并对数据进行处理，然后协调器使用串口与上位机进行数据连通，上位机需要做的是对数据有一个直观的显示和存储，例如，数据超过设置阈值进行一定的报警处理和实时动态显示等。系统的总体结构如图2-1所示：
图2-1 系统总体构造图
协调器建立起基于ZigBee的无线传感网络，然后终端位移节点自动加入到这个网络当中，终端位移节点利用传感器采集位移数据并发送到协调器，协调器收到数据后，通过串口发送给PC上位机软件部分，系统总体结构主要包含3个流程图关系。如图图2-2所示无线位移监测系统协调器流程图、2-3无线位移监测系统位移节点流程图、图2-4串口流程实验图所示：
图2-2无线位移监测系统协调器流程图图2-3无线位移监测系统终端节点流程图
图2-4串口流程实验图
1.直线位移无线检测和传输
系统的直线位移数据检测和传输是基于ZigBee的无线传感器网络，主要包括协
调器和位移传感器终端节点。直线位移传感器节点是直接与检测环境接触的，用于检测所测环境的位移数据，可根据环境的实际情况进行布置。协调器节点在这个网络组成中很重要，通过它才能构建这个无线传感网络，同时它还要负责上位机与下位机之间的沟通。
2.上位机软件开发窗口应用程序
主要内容使用C#语言在visualstudio 2010环境下开发的窗口应用。主要包含以下窗口设计：与协调器实现串口通信的窗口设计；传感器检测数据的管理和实时动态显示窗口设计及用户登录窗口的设计等[21]。串口数据接收窗口主要是实现串口端口号和波特率的选择和数据的格式化显示。实时动态显示窗口主要是通过Zedgraph设计图表以实时动态地显示数据，登录窗口设计主要是集合数据库表设计一个管理员用户登录的信息。
2.3 无线位移监测系统主要技术选择
根据系统的总体结构和需求分析，本系统首先应选择相应的网络技术以满足系统、位移监测、低功耗、无线性、实时性等主要功能。当前在无线网络应用方面的技术主要有以下几种技术：红外技术、蓝牙技术、Wifi技术、6LoWPAN技术以及ZigBee
技术。
1．红外技术[12]
红外技术是红外辐射的生成、扩散、变换等应用的技术。分别有近红外、
中红外和远红外三个波段。近红外波段在0.75～3微米之间；中红外波段在3～20微米之间；远红外波段在20～1000微米之间。这只是通常的分段，在光学当中，红外
线的分段还有很多种。0.75～3微米也被视为近波段，3.0～40微米视为中波段，40～1000微米视为远波段。除此之外，红外线辐射被大气层阻挡后以下几个段可以通过：1～3微米段、3～5微米段和8～13微米段，在军事方面把这些可以通过大气阻挡的
波段分别视为近红外、中红外和远红外波段[14]。在日常的应用当中，常见的有红外探测、红外摄影、红外武器、红外实验器、红外仿真等，一般都有军事、科研、纺织、通信等行业会涉及红外技术。
2．蓝牙技术
蓝牙技术是一种较新的无线技术标准，定点设备、移动设备、建筑群和单个域网之间的近距离数据沟通可通过蓝牙技术实现。起初是由IT行业的公司爱立信在二十
世纪九十年代构建，设计初是为了淘汰当时的RS232数据线传输技术。由于可以在几个设备之间互联，蓝牙技术一出现就解决了数据同步的问题[13]。蓝牙的工作波段为2400~2483.5MHz，这是一个相对自由和免费的波段[13]。其跳频技术将传输的数据转换成多个小包，由特定的多个频道实现这些小数据包的传输，最后完成整个的数据传输。蓝牙通常是两个蓝牙设备间的对称连接，一般适用于两个设备通过最简单的配置进行连接的简单应用，如耳机和遥控器等。
3．WiFi技术
WiFi是一门能够将PC、小型电子设备（如平板、手机、MP4、MP5）等产品以
无线方式互相连接的技术[14]。实际上它本身只是一个无线电信号。Wi-Fi联盟的无线
保真是一个无线网络通信技术的品牌，传统一般使用有线方式连接pc端，而无线保
真是利用无线电波方式来链接到网络中。在路由器的电波能够到达的点，都可以采用无线保真的连接方式上网，如果无线路由器连接了一条ADSL线路或者别的上网线路，则又被称为WiFi热点，其主要应用在手持设备、娱乐和建筑群通信等方面。在无线
局域网的领域上，无线网络的实质上是一种商业化的认证方式，它也属于现在新兴的联网技术[28,29]。
4．6LoWPAN
IETF 6LoWPAN技术的目标是使用IEEE 802.15.4链路保证依赖于IP通讯的同时，满足公开的标准还能保持与另外IP设备的互联并将IP协议引入到无线通信网络中。就当前而言，无线网使用的都是特定的协议，主要原因是IP协议基于内存和带宽的
依赖性太高[23]。要使它的使用条件降低以满足无线的连接在实际测试当中难度较大，基于IEEE 802.15.4标准的IPv6通信IETF 6LoWPAN标准将在改善这个方面做出贡献[11]。6LoWPAN技术运行对功耗要求不高，所以能够满足从掌上设备到大型机器的应
用中，同时加密AES-128的内部配置能够为其稳定的认证和安全性建立基础
IEEE802.15.4标准设计了低功耗、低成本的嵌入式电池供电设备，利用无线电收发信息工作的标准传输在2.4GHz频段，使用相同的频段有Wi-Fi，但其射频发射功率的无
线网络连接，只有1％左右，这限制了IEEE802.15.4设备的传输距离。因此，多个设备必须共同协调，以传输在更长的距离信息和绕过阻挡[31]。
5．ZigBee技术
ZigBee技术是一种双向型的无线通讯技术，其主要用于距离较短、耗能较低且速率要求较低的电子设备之间进行相应的数据传输和通信。ZigBee同其他网络相比它具有以下几个优点:
1)低功耗:由于ZigBee传输的速率不高,传输数据量不大,而且还有节能模式可以
设置,因此基于ZigBee的设备和应用普遍耗电量低。据实验测试结果表明两节
5号电池就可以维持一般ZigBee设备六个月到而年的工作时间[22,34]。
2)成本低:基于ZiGBee技术的集成电路的费用一般在35元以内,根据其发展趋势
很快能够实现15元以内的集成电路模块,而且关于它的协议是不需要专利费
的，因此其成本与其他技术相比非常低。
3)时延短:ZigBee技术的应用反应时间都很快，建立通讯的延迟和激活的延迟都
不需要太多时间,通常在两个模式之间的切换只花费15ms左右。此外，大多
数的系统和设备的时延只有30ms左右,不固定设备使用信道接入为15ms左右。
相对比较而言,蓝牙的时延为3s到10s、Wi-Fi为3s。
4)可靠:使用碰撞方式传输，能够有效的错开数据发送的冲突，避开冲突就能够
为固定带宽的其他业务空出专用时隙。MAC层采的数据传输使用全部验证方
式,所有要发送数据包都必须有接收方的完全确认，传输过程一旦有误可以通
过重新验证发送[35]。
5)安全:基于循环冗余校验(CRC)的数据包全部验证功能，无论是哪一方的数据
都可以被安全的检测。
6)网络形式组成灵活：ZiGBee网络有星状,树状和网状三种网络拓扑结构[35]。如
下面图2-5、图2-6和图2-7所示，其中coordinator表示ZigBee协调器，End
-Drice表示终端设备，Router表示ZigBee路由器。
星状网络：通过唯一协调器和多个终端节点组成网络。只有协调器参与才能实现通信，也就是说终端节点之间的通信也需要协调器的转换[36]。
树状网络：唯一协调器和多个星状连接而成。终端可以与自身的父节点或子节点实现通讯,其他的通信方式必须路由来实现间接通信。
网状网络：建立在树状网络之上构建的，但是与树状网络大不相同。网络中凡是有路由功能的节点都可以互连,由路由器中的路由表配合，实现消息的网状路由通信。优点是减少了信息处理的时间,更加可靠。缺点是更多的存储空间。
图2-5 ZigBee星状拓扑结构图2-6 ZigBee树形拓扑结构
图2-7 ZigBee网形拓扑机构
本课题使用的无线通信技术是成功实现系统需求的重要步骤之一。传统的无线通信方式在我们生活中随处可见，但它们主要应用在长距离数据通信中的传输设备中，而且耗能一般较高，对环境链路的要求也很高，与本文无线位移检测系统的应用场景不相符合[34]。低功耗、近距离的通信技术更适合应用在无线传感器网络中。随着世界
对物联网的大力发展与推动，ZigBee已经被国内外的用户所认同，其近距离、低复杂度、低功耗、低成本的以及可靠安全的无线数据传输等特点非常契合本文无线位移监测系统的设计，因此本设计选择了ZigBee技术作为主要技术展开课题的设计。
2.4 本章小结
本章就论文设计的结构做了总体的设计和规划，系统的需求关系主要是通过系统的实际需求来探讨出设计的方向。接着通过设计的目的可以看出系统的总体方向所在。同时，本章就本课题使用的关键技术与其他的技术作了分析和对照，从而体现出使用此技术的缘由。
第3章无线位移监测系统下位机节点设计
3.1 系统节点
本无线位移监测系统的下位机无线传感网络的功能是实现直线位移数据的检测
和检测数据的转换、缓存和传输数据到上位机以及一些简单的显示。下位机主要是采用ZigBee的星状网络拓扑结构，包含两个节点，分别是直接位移传感器终端节点和协调器节点。
3.1.1直接位移传感器终端节点设计
直接位移传感器终端节点的设计主要是基于ZigBee技术，而当前ZigBee技术的应用在单片机模块选取中，TI公司的CC2530单片机以其对ZigBee技术和无线传感网络高度的契合性作为最佳选择。通过CC2530单片机模块外接的天线部分集成AD 数据转换模块、电源模块、LED显示模块、报警模块以及一些常规的下载和测试电路即可实现一个无线节点的构造[38]。本课题基于ZigBee技术下选择的节点主要功能如图3-1所示：其中，传感器、AD模块主要是负责采集数据，并完成数据格式的变换。电源模块是对输入5V直流转换为3.3V供其他模块使用。LED模块显示网络当前的运行情况和测试数据。天线模块实现数据无线传输。报警模块使用蜂鸣器报警。
图3-1位移终端节点功能框图
3.1.2协调器节点的集成应用
如图3-2所示，本文的协调器模块主要包括：CC2530模块、天线部分、电源模块、串口模块、下载调试模块和LED部分等。CC2530部分主要负责数据传输等核心功能。天线部分为主要是实现数据的无线接收。电源模块主要是供电和实现电压转换模块为节点提供合适的电压，一般采用稳定的直流供电。串口模块为上位机和节点间提供了接口，功能是实现与上位机的互相通信。LED用来显示当前协调器的运行情况。
图3-2协调器节点功能框图
3.2 节点电路的总体规划
由上面节点功能框图可以看出，它们都是以CC2530作为节点的主控芯片，在CC2530组成的最小系统的电路都是一样的。差别主要是在外围的应用电路。协调器节点与位移终端节点主要差别就是一个串口通信电路的设计。如图3.3所示终端节点硬件电路原理图和图3.4所示节点电路的pcb设计图。
图3-3节点硬件电路原理图
图3.4 节点PCB图
3.2.1节点主要芯片与电路介绍
节点电路主要选取如下电路和器件完成硬件电路的设计，分别是CC2530单片机模块、AD电路的TLC549、电源转换电路的TPS79533、报警电路、LED显示电路和传感器。
1．CC2530介绍
CC2530 单片机是兼容IEEE 802.15.4和RF4CE应用的真正解决方案，能够支持IEEE 802.15.4 以及ZigBee、ZigBee PRO 和ZigBeeRF4CE 标准[39]。超低的制作成本就能建立一个庞大的网络节点是其主要的特点。CC2530集成了2.4 GHz的射频收发器、加强型工业标准的8051 MCU、可达256 KB的编程FLASH、8 KB的RAM，以及一套普遍适用的外设接口。其中包括有5通道DMA、12位ADC、2个USART、12位的ADC和21个通用IO接口[40]。CC2530 有CC2530F32/64/128/256四种不同的
闪存版本，分别具有32/64/128/256KB 的闪存。CC2530 具有不止一种使用模式，因此它非常适应低功耗要求的应用的设计。同时，其模式之间很短的时延进一步保证了其低消耗的特点。图3-5所示为CC2530内部结构图[19]：
图3-6 CC2530内部结构
图中CC2530的模块大致可以分为三类：CPU 和内存相关的模块、外设模块、时钟和电源管理相关的模块、无线电相关的模块。
其中内存和CPU相关的模块主要如下：
1)中断控制器：包含了18个中断源，且分六个组，每个组与四个中断优先级其
中之一相关。当设备从激活模式回到非激活状态时，任意的一个中断服务请
求会被同意。
2)内存仲裁器：在CC2530中心，使用SFR总线让CPU 和DMA 控制器和物
理存储器还有全部的外设实现连接。它包含可四个内存访问点，每一次的访
毕业设计（论文） 开题报告 课题名称无线点餐系统的设计与实现 一、课题来源 随着社会的进步、计算机技术的飞速发展，信息技术的发展使得一切应用变的越来越有效率，用计算机代替手工的操作越来越多，本课题无线点餐系统就是其中之一。 通常情况，餐厅点餐、送单、结账都采用人工传递，这种工作流程效率低下，而且在就餐高峰期，服务员在快速手写点餐、人工送单中可能还会增加误操作，造成客人投诉，影响到服务质量，甚至有损、餐厅的信誉。而无线点餐系统利用软件的全自动信息化手段，实现点菜、配菜、炒菜到传菜的全部管理过程；完成点菜单计算机管理、点菜单前端收银台与各厨房的同步打印；实现菜单无纸化操作；后台经理查询等。在高速发展的中国，餐饮业的发展非常突出，增长势头强劲，2003年餐饮业零售额为5000亿元，2006年已超过l万亿，到2010年突破了2万亿元，餐饮业己成为对社会经济和社会发展产生重要影响的行业。餐饮的迅猛发展推动了对
餐饮管理更高的要求，虽然酒店必定都有已经存在并运行已久的信息管理系统，但设计出更好的管理系统，提高酒店的管理效率，显得异常重要。 本项目主要是完成以WEBService为基础的无线点餐餐饮管理系统。该系统分成三部分：客户端，服务器端，商户子系统。客户端主要完成的是客户的点餐，它是基于android系统的ipad。ipad的一个重要特性是有wifi的支持，通过wifi连接网络。客户登录客户端程序，可以选择自己想需的菜谱。商户子系统主要完成的是对菜品的宣传、客户订单的处理。服务器是以WEBService方式实现，是商户子系统和客户端的中间接口，为商户提供服务，帮助商户实现菜品更新、订单处理等业务，同时为客户端提供服务，使得客户端通过该服务实现酒店查询、菜品定制。 该系统能够缩短点菜、下单、买单的时间，提高餐厅用餐效率；最大限度地降低了点菜下单、买单过程中的差错率，增加了客人对酒店的的满意程度；亲和界面，柔性设计，客户无须任何帮助指导，即可随意操作；外观靓丽、突出直观、图形化和人性化服务，能够提升酒店档次。本系统具有非常广阔的应用及使用发展前景。 二、国内外现状 目前市场上的餐饮管理系统大都局限于酒店范围内，餐饮服务方式主要有手工单据集中上传、PDA点菜等，而目前最时尚的要属ipad的wifi无线点餐系统。 1.手工单据集中上传方式 集中上传就是点菜员用手工开单后，统一到前台的计算机或触摸屏来进行统一录入上传。很明显，这将导致效率的非常低下。在营业高峰时经常出现录入菜单排队现象，相信随着当前餐饮管理的发展，这种效率低下的管理模式将逐渐遭到淘汰。另外，没有条码划菜系统，无法统计上菜的时间，一旦出现问题，在厨师和传菜员之间无法追究明确责任。 2.PDA点菜方式 PDA点菜上传，其主要是通过红外线或无线传输技术(802．1 1b)来进行数据传输。红外线传输距离由其功率的大小决定，由于PDA自身性能的局限性，其红外线传输的理论距离只有4米，而且红外线传输过程中不能有任何障碍物阻拦，实际上要求在1米内才能看清楚上传指示灯和上传确认音，传输成功率不能达到100％，极易造成数据的丢失。红外传输设备与红外接收设备进行通讯时，为一对一对应，
无线测温系统硬件 需求规格说明书 1 引言 1.1 项目背景 电力设备无线测温在线监测系统主要包括开关柜内母排接头测温、站内输电线路和电缆接头测温，将监测点的接头温度实时上报到变电站后台或远程主站系统进行显示、存储和越上下限预报警处理。当现场的接头接头温度越限和温升过快时，系统会立即主动上报紧急告警信息到站内后台或远程主站系统，由软件系统给出报警并同步向相关责任人发送短信，通知运行值班人员处理。 1.2 文档约定 文档编写风格一致，文档交流采用规范管理，有重要提示或需要特别注意的地方要用红色字体标注以方便阅读，起到提示的作用，所有涉及到开发进行中的变更必须通过文件正式通知，并由开发人员评估变更的可行性，项目需求分析结束后及表示项目设计开始，后续将产生费用，将履行合同和相关协议文档的签署，所签署的文档双方同时保留。 第2 页 2. 综合描述 2.1 主要功能 传感器端主要功能罗列： 1、实时采集变电站内各点的温度值； 2、温度值监测准确，不应有误报或拒报数据的现象；
3、采集的数据通过无线（433MHz 无线模块）发送给接收器端； 4、传感器端采取高能锂电池供电，运行稳定可靠； 5、每个传感器具有唯一的ID号，相互间不会产生干扰，不受高压电磁场干扰，可以将数据准确的发送出来； 6、体积小，重量轻，安装方便，外壳是耐高温缘缘材料，并由绝缘材料密封；（按我公司提供的现有壳体来做） 7、具有软件看门狗技术，不死机，； 8、采用了优化的微功耗工作模式，可以确保设备工作3年以上； 9、无线数据传输200米以上（视距） 接收器端主要功能罗列： 1、RS485数据传输接口，提供面向连接的服务，用于传输接收器 端的数据到PC，同时接收PC 发来的数据进行处理和转发；（附带RS485转433MHZ微波信号、RJ45接口、GPRS信号接口转换器） 2、大液晶显示器，面板上有翻屏按钮和设置按钮，可翻屏查看各 测点温度及电流值以及人工设置485地址等； 3、通过433MHz 无线模块与传感器端设备进行通信，构成星型网络，单个网络容量240 个传感器设备； 4、两路继电器输出，每路提供常开/常闭输出，即可远程控制，也可设置两路超限报警控制两路继电器输出，用于外接报警器或其它设备； 5、一路运行指示灯设备正常工作时周期性闪烁； 6、一路数据收发指示灯，当有数据收发时闪烁； 7、两路继电器状态指示灯，指示继电器当前的状态； 8、设备地址可以远程及本地设置； 9、蜂鸣器报警 10、220V电源供电，带12V电源输出接口 第3 页 3. 接收器外部接口需求 3.1 用户界面
毕业论文毕业设计（论文） 设计（论文）题目：基于Android的无线点餐系统的设计与实现指导教师： 学生专业：软件技术 班级：软件1301班 学生姓名： 教研室主任： 信息工程学院
指导教师评语： 指导教师签名：毕业设计（论文）成绩： 毕业设计（论文）表现成绩： 毕业设计（论文）答辩： 1.答辩组成员签名： 2. 答辩日期：年月日 3．答辩评语： 4．答辩成绩： 毕业设计（论文）总成绩：
基于Android的无线点餐系统的设计与实现 摘要 今天我们生活在充满数字的时代，随着GPRS、CDMA1X、蓝牙、WLAN等无线技术的突飞猛进，移动生活、移动办公逐渐由概念转为现实，信息数据随手可及。特别是广域无线数据传输技术的成熟，运营商的大力推广，WLAN的应用日渐普及，逐步渗透到金融、公安、教育、物流、商贸等行业中，并日益影响到人们生活的方方面面，种种梦想化为现实成为了可能。对于传统的餐饮业而言，也在潜移默化中感受到无线网络的无穷魅力。通常情况，餐厅点餐、送单、结账都采用人工传递，这种工作流程效率低下，而且在就餐高峰期人员繁杂的情况下，服务员在快速手写点餐、人工送单中可能还会增加误操作的几率，造成客人投诉，影响到服务质量，甚至有损餐厅的美誉度。随着WLAN技术的普及，一些规模较大的酒楼餐厅开始考虑利用这种最为先进、最具时尚潮流的网络技术来建设一套灵活、快捷的信息管理系统，以优化管理流程，使酒店的服务和管理得到实质性的提升，提高品牌形象和行业核心竞争力。本设计主要讲述了点餐系统的基本功能和数据库的设计方法。设计最终达成了包括用户登录、点菜管理功能模块、更新管理功能模块等。并且系统能够正常运行，各个界面交互性较好。在系统规划中先后用数据流程图，系统功能结构图分析了系统所需的各种数据，详细的展示了系统的各个功能模块，并给出了主要功能运用界面图。 关键词：人力资源管理系统；二层架构；AJAX
毕业设计说明书基于STM32的WIFI无线网络应用设计 2013年 6月
摘要 随着无线局域网技术的快速发展，无线终端已经融入了我们的生活，无论是智能手机还是笔记本，WiFi功能几乎是必不可少的。目前WiFi技术主要的应用还在手持终端，但随着用户需求的越来越广泛，WiFi技术也需要应用到不同的方面如工业控制，移动办公等，这就需要不同形式的终端。 本文开发并实现基于一种嵌入式开发平台的STM32的WiFi模块，使一些嵌入式设备也能够使用无线资源。论文首先讨论了基ARMCortex-M3的嵌入式开发技术，介绍了WiFi网络的发展现状及前景，利用STM32F103VCT6串口连接WiFi模块，介绍了UCGUI在STM32平台上的移植，最后，在此基础上进行基于uC/GUI的多窗口应用界面的设计，实现了WiFi热点接入界面的开发。 关键词：STM32，WiFi，UCGUI，LCD I
ABSTRACT Today with the rapid development of wireless LAN technology, wireless terminals have been gradually integrated into our lives. WiFi function is almost essential whether it is a smart phone or a laptop. Currently the main application of WiFi technology still handheld terminal, but with the user's needs more and more widely, WiFi technology needs to be applied to different areas such as industrial control, mobile office, etc., which require different forms of terminals. This paper developed and implemented an embedded development platform based on the STM32 WiFi module, and enable some embedded devices to use the wireless resources. Firstly, we discuss the embedded development technology based on ARM Cortex-M3 , introduced a WiFi network development situation and prospects, using the serial port using the STM32F103VCT6 WiFi module, introduced in the STM32 platform UCGUI transplant, finally, on this basis, based uC / GUI application of multi-window interface design, to achieve a WiFi hotspot access interface development. Key words : STM32, WiFi, LCD,UC/GUI II
摘要：近年来，射频(RF)无线通信技术的迅速发展增加了人们对低电压高性能射频前端的需求，无线通讯系统中的关键模块-RFIC 成为当前的研究热点，如：蜂窝式个人通信与基站、无线接入系统、卫星通信、全球卫星定位系统、无线局域网等。经过三代移动通信的发展，通信系统发展成了支持多媒体的通信系统，系统的速度更快，误码率更低。射频收发机是通信系统的前端部分，负责信号的接收和发射部分，是无线通信系统中不可缺少的一部分，它决定了通信距离和影响着通信质量通信系统的发展也带动了射频收发机的发展。本论文探讨了收发机的基本结构，射频收发机的发展，然后介绍了射频收发机的一些关键指标，然后根据重要指标计算出射频系统的主要技术指标，最后仿真整个收发机的主要技术指标。 关键词：移动通信；射频收发机；系统指标 RF transceiver system design based on wireless communication In recent years，the rapid development of radio frequency (RF) wireless communication increase the RF front-end needs of low-voltage and high-performance.The key modules-RFIC of Wireless communication systems become research focus,such as cellular personal communications and base station, wireless access systems, Satellite Communications,GPS, wireless lan,etc. After the development of three generations of mobile communications, communications system developed into a multimedia communication system and the system has faster rate and lower BER. RFtransceiver which is front of the communication system is responsible for receiving and transmitting the signal part and that is an integral part the wireless communication system. RF transceiver determines the distance of communication and affects the communication s quality. The development of communication system has also led to thedevelopment of the RF transceiver. The paper discussed transceiver's basic structure and radio frequency transceiver's development and some key indicators. Then according to these important target, it has calculated the radio frequency system's major technique target. Finally it simulated entire transceiver's major technique target. Keywords: mobile communication RF transceiver system specifications 1引言 射频是指该频率的载波功率能通过天线发射出去(反之亦然)，以交变的电磁场形式在自由空间以光速传播，碰到不同介质时传播速率发生变化，也会发生电磁波反射、折射、绕射、穿透等，引起各种损耗。在金属线传输时具有趋肤效应现象[1]。 该频率在各种无源和有源电路中R, L, C各参数反映出是分布参数。因此说所谓射频RF （Radio Frequency)是指频率较高，可用于发射无线电频率，一般常指几十到几百兆赫的频
昆明冶金高等专科学校毕业设计论文 设计题目：酒店无线点餐系统设计 学院：自动化与电力学院 专业：应用电子技术 班级：电子0101班 指导教师：周遐金瑞 学生姓名：唐正
摘要：该项目是一个由同学提出的颇具创意的设计，顾客在酒店中点菜时，一改传统的方式，采用掌上电脑，通过无线局域网进行点菜。电脑屏幕上可显示各种菜的菜名、菜样、特色、每道菜的特殊要求、价格和已点菜的总金额，顾客点完菜后，按下确认键，所点菜便传送到总台，由打印机打印出后直接送给配菜师。该项目在本专业的内部答辩中引起了强烈的反响。 关键词：酒店无线点餐系统 一．相关技术介绍 1、WLAN的介绍及标准、控制访问介质 随着21世纪社会经济迅速发展，互联网与无线通信技术的融合。人们对网络的认识与要求也随之变高。高速率，高性能和兼容性已成为人们的普遍要求，对随时随地进行通信和信息服务的需求变得迫切。现有的有线网络在某种程度上已不能满足需求，因此，无处不在的网络终端，以个人为主，无线化，智能化的移动通信以及快捷方便的无线接入，无线互联等众多适应当前需求的新概念和新产品应运而生。无线技术，一个本世纪全球最有发展潜力的技术领域，一个给各种移动终端带来巨大发展机遇的技术已逐渐深入人们的工作和生活之中。 （1）、WLAN的技术标准 放眼当今众多的短距离无线通信技术，无线局域网无疑应该是目前IT行业最热门的技术之一，也是无线网络技术中应用最普及的技术之一。有了它，网络变得无处不在，有了它，通信和交流变得更加随心所欲,下图所示为各种无线应用所使用的频谱. a、 IEEE802.11家族 IEEE802.11系列标准是无线局域网（Wireless Local Area Network, WLAN）技术中应用最普遍的标准。迄今为止，电子和电气工程师协会（IEEE）已经开发出3种无线局域网IEEE802.11规范：802.11、802.11a、802.11b。所有这3种规范都使用带有防数据丢失特性的载波检测多址连接（Carrier Sense Multiple Access / Collision Avoidance CSMA/CA）作为路径共享协议。CSMA/CA是一种可靠的数据传输方法，它能够避免可能发生的数据丢失，因此得到了广泛采用。任何局域网应用、网络操作系统或协议（包括无所不在的互联网协议、TCP/IP）都可以轻松地在符合802.11规范的WLAN上运行。IEEE将于2003年推出新标准－IEEE802.11g 1） IEEE802.11 IEEE802.11是在1997年由大量的局域网以及计算机专家审定通过的一个局域网标准，主
开关柜无线测温系统 一、概述 电力传输系统中，高压开关柜作为其中的核心枢纽部分，起着关键性的作用，如何确保高压开关柜的正常运行是电网里面的一个相当重要课题。 开关柜内部众多的接触点会由于长期的使用导致高温氧化腐蚀、螺栓松动等原因造成接触电阻的增加，从而引起设备的过热、更甚至出现严重事故，因此实行设备运行的温度在线监测是很有必要的。 二、YC无线测温系统描述 YC无线测温系统专门设计用于高压设备的温度在线检测，采用高性价比的无线传输方式。YC系列的开关柜无线测温装置采用无线电传输温度信号，传感器安装在高压设备的最容易产生高温造成事故的螺栓接触点上，并且与接收装置之间无电气连接。在保证开关柜的原运行环境下，提供一种实时、高效、安全可靠的温度在线检测方法。
特征： ★ 采用超外差射频无线技术，工作在315MHz频段；ZigBee模式，工作在915MHz频段★ 直接序列扩频(DSSS)，抗干扰能力更强 ★ 温度传感器一体化结构 ★ 自动传感器识别、无连线、安装简便 ★ 高达65535个无线传感器编址 ★ 极低的传感器耗电，电池寿命：>5年 ★具有低功耗、数据无线传输、精度高、响应速度快、操作灵活、组网方便等优势。
三、采用上位计算机实现集中温度监测 YC-12无线式温度监测仪，具有一个的RS-485接口，在无中继器的情况下，高达128个监测仪可组成一个测量网络，由上位计算机在线监测个仪器测量的温度。如图： 四、无线温度传感器在室外母线及开关柜测温中的应用
无线温度传感器设计用于室外母线接头和开关接点的温度监测，可用于以下设备的温度测量： ★ 高压开关柜动静触头 ★ 高压电缆接头 ★ 箱式变电站 ★ 高压母线接头 如图：
学院 计算机科学与技术系无线网络课程设计 2014 ～2015 学年第1学期 课程无线网络 课程设计名称无线局域网络综合课程设计--图书馆 专业班级 指导教师 小组成员 2015 年1 月
图书馆无线局域网络综合课程设计 1、课程设计目的 通过“无线局域网络综合课程设计”的环节，以系统集成项目的调研、规划与实施为主线，根据所掌握的无线局域网络知识，完成无线局域网络基础架构、无线局域网络系统的安装与配置、无线局域网络安全及网络管理等无线局域网络技术的综合设计与应用。 通过课程设计，使学生进一步巩固在计算机无线局域网络课程中学到的专业知识，深入掌握计算机局域网络工程的设计与施工、无线局域网络系统的安装与配置技术，掌握有线无线一体化局域网络设计与实施的方式方法，了解无线局域网络系统建设各部分之间的相互关系，提高学生计算机网络技术的综合运用和实际动手能力，培养学生的分工协作的团队精神。 2、课程设计名称及内容 名称：某省立图书馆无线网络集成项目规划与实施 学院背景描述及需求内容：图书馆随着业务规模的不断扩大，对图书馆提高运营效率的要求也不断提升，随着WIFI技术的不断发展，使其能更加稳定高效的承载图书馆应用。很多图书馆在有线网络的基础上扩展无线网络来进行日常业务的开展，甚至很大一部分图书馆在新建覆盖场所时，考虑建设的成本和传统网络的繁琐，也希望可以通过WIFI接入技术实现他们的目的。该省立图书馆建筑面积4万平方米，5层，要求实现无线网络无缝覆盖，所有上网用户的带宽不得低于8Mbps，图书馆用户通过无线网络可以访问图书馆提供的电子资源（WEB形式），这些电子资源只能由通过认证的用户访问。 3、实验过程 3.1需求分析 3.1.1建设背景 在信息迅猛发展的今天，国内所有省立图书馆均实现了有线企业的建设。但随着设施的完善，越来越多的便携式计算机终端进入了图书馆，越来越多的读者和员工也开始拥有了带有无线网卡的计算机终端。读者对无线网的依赖性相当之高，“随时随地获取信息”已成为读者的新需求。但是，传统的有线网存在着诸多“网络盲点”，比如在仓库、食堂等许多不宜网络布线的场馆设施如何联网？这就需要我们在现有网络的基础上充分扩展和利用无线网络来解决。
毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名：日期： 指导教师签名：日期： 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名：日期：
学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名：日期：年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名：日期：年月日 导师签名：日期：年月日
无线点餐系统详细设计 1、引言 1.1编写目的 软件可行性研究报告的编制是为了使用户和软件开发者双方对该软件的初始规定有一个共同的理解,使之成为整个开发工作的基础. 1.2编写背景 旨在改善就餐厅餐环境，缓解就餐高峰期点餐顾客等待时间过长的问题，运用高科技点餐，突破原有的餐厅服务模式，吸引更多的客户。 2、可行性研究 2.1 要求 主要功能:将餐厅点菜自动化、自由化、个性化 功能需求: 面向经理:后台管理(访问权限，修改菜单，增加菜项，删除菜项，查询订单，结账等等) 面向顾客:消费评分 面向服务员:显示菜单、预定餐桌、下单功能 性能要求: 管理员录入的信息必须无差错地存储至中心服务器，且对客户端的数据应该及时进行更新。 输出要求:数据完整，详实。 输入要求:方便，简捷，快速。 安全与保密要求: 餐厅服务员只有查询和下单功能 管理人员则拥有在其权限内的查询，修改，增加，删除菜单，制定价格等一些管理功能。 2.2 目标 为各中小型餐厅酒店提供一个统一、方便、安全的信息管理平台. 2.3 可行性研究方法 可行性研究的方法是通过对各大中小型餐厅、酒店管理者进行问卷调查及访问谈话而得
到用户对此系统的信任度关注度及依赖度的，通过建模分析，得出了该系统的功能需求，成本分析，可行性分析。 2.4 决定可行性的主要因素 成本/效益分析结果，效益>>成本。技术可行，现有技术可完全承担开发任务。操作可行，软件能被原有工作人员快速接受。 3、需求分析 3.1 现状 ?顾客：一些生意较好的餐厅人往往比较多，点个菜都要等好久，更别提什么时候能吃上了。 ?服务员：有的顾客比较挑剔，点菜的时候会对各种菜问个究竟，有的顾客拿点菜迟迟不定主意，人多的时候根本忙不过来。 3.2 发展前景 在计算机技术以及互联网飞速发展的今天，先进的经营理念，人性化的设计，以及高科技的支持，无疑使得餐厅、酒店更受消费者的欢迎。通过先前的调查分析得知，点餐系统以其高效率、直观、便捷的优点将迅速占领整个餐饮市场。
西安邮电大学 专业课程设计报告书 系部名称：光电子技术系 学生姓名： 专业名称： 班级：光电 实习时间：2013年6月3日至2013年6月14日
基于物联网的无线温度监控系统 【一】项目需求分析 承温度、湿度和人类的生产、生活有着密切的关系，同时也是工业生产中最常见最基本的工艺参数，例如机械、电子、石油、化工等各类工业中广泛需要对温度湿度的检测与控制。并且随着人们生活水平的提高，人们对自己的生存环境越来越关注。而空气中温湿度的变化与人体的舒适度和情绪都有直接的影响，所以对温度湿度的检测及控制就非常有必要了。温度是物联系统中一个十分重要的物理量，对它的测量与控制有十分重要的意义。随着各类物联网的监控日益改善，各类器件的温度控制有了更高的要求，为了满足人们对温度监控与控制，本文设计了物联网家居系统中基于单片机的无线温度监控系统。随着信息科学与微电子技术的发展，温度的监控可以利用现代技术使其实现自动化和智能化。本次设计要求利用单片机及zibbee无线传输模块实现无线温度监测系统，实现温控范围调节及其超温范围报警 【二】实施方案及本人担的工作 1 .系统总体方案描述 系统设计分为2个部分，第一个部分实现温度的检测、显示和发送，第二个部分为数据的接收和显示。第一个设计模块中，利用单片机STC89C52控制温度传感器DS18B20定点检测和处理温度数据，并将当前温度显示在数码管上，接着单片机将采集的温度数据发送给单片机，再通过单片机控制，并将对接收到的温度数据进行一定的转换和处理，然后存放在寄存器中，等待下一步处理，再经过无线发送无线zigbee模块将显示的数据打包发送给第二个模块。第二个设计模块中，同样利用STC89C52单片机作为控制主体，先控制zigbee无线接收模块接收第一个模块发送的数据，然后将接收到数据在上位机上显示，整个过程就是这样。 2. 系统硬件构成 系统硬件方面主要由单片机最小系统，温度传感器DS18B20，4位共阳极数码管，还有zigbee无线收发模块,上位机显示模块组成，目的在于实现温度的准确检测和无线收发所检测的温度数据。 3.单片机最小系统设计 单片机最小系统的设计主要有五个部分组成，电源电路，复位电路，晶振电路，串口电路和控制主体的STC89C52单片机。 电源电路由一个六脚的按键开关，一个1K的电阻，一个10uF的极性电容和一个显示电路供电状态的发光二极管组成。开关为了适应各种情况下能够方便供电，开关外接有一个USB接口和一个DC-5V的标准电源接口作为供电设备使用。除此之外还设计了一个外接电源接口。电源电路如图2所示。
毕业设计开题报告----基于ARM技术的WIFI无线网络技术 研究 毕业论文(设计)开题报告 学生姓名学号班级教师姓名职称系别毕设题目基于ARM技术的WIFI无线网络技术研究 1. 查找有关WiFi无线网络的书籍、文章，了解WiFi无线网络技术; 教师资 料2. 调研目前WiFi无线网络的覆盖、应用及发展情况; 布置情况 3. 在各大网站及数据库中查找有关基于ARM技术的WiFi技术研究 的材料; 4. 了解目前流行的WiFi技术应用，选择适合题目研究的技术应用。 1. 通过对相关资源的搜索，了解什么是WiFi，以及它目前的覆盖和应用状况; 学生自主 2. 查询了解WiFi技术、ARM技术的优缺点，以及相关的研究意义; 资料查询 3. 在数据库中查询到有关基于WiFi技术应用和基于ARM的无线网络应用的相关情况论文进行参考，通过论文、书籍的相关内容大概了解研究所需的技术方法; 4. 搜索最新的WiFi无线网络应用，以找到适合毕设研究的项目。 1.研究的意义 随着互联网越来越深入的走进人们的生活，用户对能够随时随地上网的需求越来越迫切，WiFi 无线通信技术也得到了迅速发展。 WiFi是一种可以将个人电脑、手持设备(如PDA、手机)等终端以无线方式 互相连接的技术，它可以帮助用户访问电子邮件、Web和流式媒体。它为用户提供
了无线的宽带互联网访问。同时，它也是在家里、办公室或在旅途中上网的快速、 便捷的途径。WiFi凭借它覆盖范围广、速度快、可靠性高、无需布线、健康安全及 计费便宜等特点已成为当今无线网络接入的主流标准。只要随身携带的电子设备集 成了 WiFi 无线通信终端用户就可以在 WiFi覆盖区域内随时拨打或接听电话、快 速浏览网页、下载或上传音视频文件、收发电子邮件，而无需担心花费太高和网速 太慢等问题。国内外许多地区都提供了WiFi 信号覆盖域，美国等发达国家是目前 WiFi 用户最多的地区，我国的许多大中城市的机场、车站、咖啡厅、酒店、图书开题综述馆等公共场也逐渐被 WiFi 信号所覆盖。 随着 WiFi 信号覆盖范围越来越广，WiFi无线通信技术在各种便携式产品上的应用也将变得越来越多。目前具有WiFi功能的手机也越来越普遍，人们对于基 于WiFi技术的应用的需求越来越大，随着技术的不断发展，各种电子产品都将提 供 WiFi无线接入功能。 ARM 是目前进行便携式电子产品开发的主流芯片，它具有如下特点: 1、体积小、低功耗、低成本、高性能;2、支持Thumb(16位)/ARM(32位)双指令集，能很好的兼容8位/16位器件;3、大量使用寄存器，指令执行速度更 快 ;4、
无线数据采集器的设计 集美大学信息工程学院 电子信息工程专业2010届林杨宝学号：2006820007 [摘要] 本文设计一个基于TMS320LF2407EA的多路无线温度采集系统，能够自动检测DS18B20个数，动态调整系统参数。主控DSP可以把温度数据显示在液晶屏幕中，并且通过nrf2401无线模块传输到上位机，由Qt开发的程序将数据存储在QSQLITE数据库，并用Qwt库绘制温度曲线。文章在简要介绍DS18B20、nrf2401无线模块、TMS320LF2407A、液晶模块以及Qt开发工具和扩展库Qwt的基础上，详细介绍了无线温度采集系统的硬件和软件设计的过程，以及在设计过程中要注意的问题。 [关键词] DS18B20 温度采集 DSP Qt nRF2401 .
The Design of Wireless Data Acquisition Lin Yangbao NO: 2006820007, Communication Engineering Major,2010 Information Engineering College of Jimei University Abstract:In this paper, a multi-channel wireless temperature acquisition system based on TMS320LF2407EA is designed, which can automatically detect the number of DS18B20, dynamically adjust parameters of system. Master DSP can displayed temperature data in the LCD screen and transferred data to PC through wireless module nrf2401 .The program develop by the Qt can stored the data in the QSQLITE database, and draw the temperature curve with Qwt library. This paper briefly introduce DS18B20, nrf2401 wireless module, TMS320LF2407A, LCD module and Qt development tools and extensions Qwt . Introduce the wireless temperature acquisition system hardware and software design process and in the design process what issues should pay attention. Key words:DS18B20Temperature Acquisition DSP Qt nRF2401
1. 概述 HCWS无线测温系统是专门设计用于高压带电体的运行温度实时监测，该系统采用前沿的无线组网技术设计，实现了高压带电体温度远距离遥测。本产品密封性能良好，室内外均可安全使用。系统具有低功耗、等电位测量、数据无线传输、精度高、响应速度快、操作灵活、组网方便等优势。 2. 技术特点 (1) 采用2.4G 频段，工作在2400～2483.5MHz（ISM）频段。 (2) 直接序列扩频（DSSS），抗干扰能力更强。 (3) 温度传感器采用LTCC内置天线，体积最小。 (4) 极低的传感器耗电，电池寿命：＞ 5 年。 (5) 高达65535 个无线传感器编址。 (6) 自动传感器识别，无连线，安装简便。 (7) 传输距离：传感器与主机之间小于80米。 3. 高压开关柜射频无线测温系统结构 通过连续监测高压开关柜内触点或电缆接头的运行温度， 可确定触点和接头处的过热程度， 当发生超温或温度变化率越限时， 系统能够及时发出预警指示。 HCWS系统采用一台中心监测计算机，通过RS485工业总线，连接HCWS无线温度监测仪，每台HCWS都具有一个RS485接口，在无中继器的情况下，多达128个HCWS无线温度监测仪可组成一个无线遥测网络，每台HCWS无线温度监测仪相当于一个无线接入点，它可接入6‐18只无线温度传感器（户外空旷地域可以接入32到64只），系统的中心计算机在线监测所有HCWS无线温度监测仪所测量的温度。 4. 无线射频温度传感器 4.1 温度传感器工作原理 HCWS无线温度传感器用于测量高压带电物体表面的温度，如高压开关柜内的裸露触点、母线连接处、户外刀闸及变压器等的运行温度。无线温度传感器是由温度传感器、测量电路、单片机控制电路、无线调制接口和供电电路组成，如图4‐1 所示，传感器将温度信号通过2.4G无线网络发送到无线温度监测仪。 4.2 无线温度传感器性能指标 (1) 温度测量范围：‐55～+125。 (2) 精度：±0.5℃(‐20～+80℃)。
软件工程课程设计餐厅点餐系统详细设计 姓名: 院系: 学号: 专业班级: 指导老师: 2011 年 6 月 11 日 目录 1、引言 ...................................................................... 1 1.1编写目 的 (1) 1.2编写背景 (1) 2、可行性研究 . ............................................................... 1 2.1 要 求 . ................................................................ 1 2.2 目 标 . ................................................................ 1 2.3 可行性研究方 法 . (1) 2.4 决定可行性的主要因素 . (2) 3、需求分析 . ................................................................. 2 3.1现 状 ................................................................. 2 3.1.1用传统手工流程的餐饮企业面对的是 ............................... 2 3.1.2正在使用着餐饮软件的企业面对的是 ............................... 2 3.1.3内部矛盾分析 ................................................... 3 3.2竞争优 势 (4)
无线网络毕业设计 【篇一：校园无线网毕业设计】 摘要 随着大学校园网络数据传输需要的逐渐增加，特别是应用数据、话音、视像多媒体的传输量的增加,校园网建设正向数字化、智能化方向发展。而校园无线局域网作为校园网的重要组成部分，因此在校园网中建设无线局域网作为有线校园局域网的重要补充显得尤为重要。 无线局域网是相当便利的数据传输系统，它利用射频技术，取代旧式的双绞铜线所构成的局域网络，使得用户能够利用其简单的存取架构，信息随身化、随时随地连接网络世界。无线局域网弥补有线局域网络之不足，以达到网络延伸之目的。 正阳县职业高中校园无线局域网采用uas+fttlan方式组网。官渡校区核心网络设备为zxr10 uas5000和zxr10 6510， radius server 配合 uas5000进行用户的认证和计费管理并连接茂名移动城域网，zxr10 6510作为校园网核心交换机同时连接教育网。 本毕业设计主要以校园无线局域网的建设来展开论证与设计的，从中可以为校园无线局域网的建设提供理论依据和实践指导。 关键词：因特网，无线局域网，信号覆盖，3g 目录 摘要 ........................................................................ i 目 录 (ii) 第1章绪论 (1) 1.1学校背景 (1) 1.2 目的和意义 (1) 第2章校园无线局域网需求分析 (3) 2.1 校园网络 (3) 2.2 业务需求分析 (3) 2.3 安全性需求分析 (4) 第3章校园无线网的概要设计 (6) 3.1 校园wlan的建设目标 (6) 3.2校园wlan实现的基本功能设计 (8) 第4章校园无线局域网的实施 (15) 4.1 概述 (15)
福建信息职业技术学院通信技术2013届顶岗实习 总 结 报 告 班级： 学号： 企业老师： 指导教师：
前言 (2) 一、实习概况 (2) 1.1实习目的 (2) 1.2实习具体事项 (2) 二、实习单位简介 (2) 三、实习内容及过程 (4) 3.1实习内容 (4) 3.2实习过程 (4) 3.2.1具体工作 (4) 3.2.2参与企业文化活动 (5) 四、总结 (6) 五、参考资料 (8)
随着社会的进步、经济和科技的发展，特别是计算机，程控交换，数字通信得发展，近年来，移动通信系统以其显著的特点和优越性能得以发展运用在社会的各个方面。无线通信的发展大于有线通信的发展，它不仅提供普通的电话业务功能，并提供或即将提供丰富的多种业务功能，满足客服的需求。 图1.无线通信天线 一、实习概况 1.1实习目的 本次实习是毕业之前的一个综合性实习，经过两年来系统的通信理论知识的学习，对无线通信有了一定的理论知识的了解，通过实习希望能够使理论和实践进行相结合，在实践中提高运用知识的能力。 1.2实习具体事项 实习对象：2013届福建信息职业技术电子工程系通信技术学生 实习地点：福州市鼓楼区软件园C区25栋楼富春通信股份有限公司 实习时间：2013年1月7日至2013年7月6日 二、实习单位简介 富春通信股份有限公司成立于2001年，是一家专业为中国移动、中国联通、中国电信等通信运营商提供通信网络建设技术服务的高新技术企业，主要从事通信网络规划、可行性研究、设计咨询、建设管理；通信信息化工程承包、设计、监理、软件开发。目前，公司业务已涉及北京、内蒙、吉林、山西、山东、江苏、上海、四川、重庆、湖北、
无线点菜系统方案 无线点菜系统一般由电脑、点菜宝、无线基站、前台结账打印机、厨房打印机、网线、如果厨房用到多台打印机，需要用交换机连接。 软件功能：前台收银、预定管理、无线点菜、库存管理、会员管理、账 单查询、报表查询等。 无线点菜系统方案图： 饭店规模不是太大的，一般只需要配一台电脑即可，为了节省成本，不需要单独配置服务器。前台收银电脑安装服务器端软件和客户端软件即可。 如考虑到经理查账的方便性和库房入库的方便性，可以考虑在经理室和库房各安装一个客户端软件。
打印方案： 前台打印机为了节省企业运行成本，采用不自动切纸打印机，打印结账单，预结单，点菜单，酒水单等。 厨房打印机：打印配菜单、传菜单，采用网口自动切纸打印机，省了购买打印服务器的成本，省去了厨师手撕纸分菜单的时间，提高厨师的做菜效率。 点菜宝主要功能：登录、开台、点菜、加菜、退菜、催菜、划菜、查看餐台状态、查看正用餐桌消费金额和点菜明细等功能！ 餐厅工作流程：预订→客人来店→迎宾接待→客人入座→服务员手持点菜宝点菜→点菜完成下单→前台电脑显示客人所在餐桌点菜的菜品明细→厨房打印配菜单、传菜单→厨师做菜→做菜完成→传菜员拿着配菜单传菜→经过传菜间对菜划菜→传菜员传菜到客人所在餐桌→上菜完成→客人就餐→到收银台结账→客人离店。 工作原理: 1 服务员手持点菜机为客人点菜，菜品点完并经客人确认后，立即发送。（“随时随地”完成点单是无线点菜的主要优势之一）。 2 无线基站在收到无线点菜机的信号后，将点菜数据送给电脑。软件系
统根据预先设置好的程序，将所点菜品自动打印到各出品档口。 3 各出品间在收到打印单据后，根据单据上的要求，进行菜品的准备和制作。在完成后，由传菜员根据单据上的餐台号，将出品送到各餐台。 4 客人用餐后，提出结账要求，一般由服务员到收银台拿对账单，客人对账无异议，则由收银员完成结账操作。 5 财务人员可以通过软件查阅每天的经营数据，如一天结账多少钱，打折多少，抹零多少，实收多少，现金多少，银行卡多少等，核对收银款项，并对经营过程进行审计。餐厅总经理可以通过软件对销售数据进行分析，找出经营过程中的不足，提出优化方案.