基于ZigBee技术的航空弹药库综合监测系统设计

摘要

无线通信技术由于其技术优势使之在许多领域运用十分普遍。采用有线的方式进行系统的组网线缆的布设工作量很大，费用巨大，且耗时耗力，很难完成目标。而无线网络因为无需布线、费用很低、省时省力等特点，最近已经逐渐成为全世界设计研发的重点领域。由于ZigBee联盟推出的ZigBee技术规范后，ZigBee技术对许多国家的无线网络应用发挥了非常重要的作用，已被越来越多地应用于各种工农业监测，物流运输，国防建设等领域，并获得了非常好的使用实效。
　　本文在学习了 WSN技术的相关理论，将现有芯片和传感器应用的优缺点进行了对比，从而完成了对基于ZigBee技术的航空弹药库综合监测系统的研发，完成了系统的硬件搭建和上位机系统软件界面的设计，实现对温湿度、烟雾、红外人体感知的实时监测，能够对各类环境参数实行相关的操控。
　　首先，介绍研究本课题的背景和意义，简要介绍了主要国家的仓库监测系统研究现状，接下来对 ZigBee技术的标准和特点进行了详细说明，又介绍了ZigBee协议及各层规范，确保后面整个系统的软硬件研究有丰富的知识积累。
　　其次，对监测系统的功能和性能进行了设计，分析了ZigBee不同的组网方式方式，结合本监测系统的特点，并选择了一种更为高效的组网方式，从而提出了系统的整体方案。
　　然后，在硬件设计方面，根据航空弹药库的实际需要，选择适合本设计的单片机芯片、ZigBee芯片、温湿度传感器芯片、红外传感器芯片和烟雾传感器芯片，以Ti公司的CC2530芯片为无线通信节点的核心，以温湿度测量、烟雾和红外探测的传感器模块和串口组成主要外围接口器件，完成了系统硬件的构建。在软件方面，基于 VB.Net设计并完成了航空弹药库综合监测系统的控制部分的程序和监测界面的设计。
　　最后，对软件和硬件进行了测试与分析，测试的内容主要包括系统硬件部分各分系统的搭建、ZigBee组网和GSM网络的测试以及数据采集模块、报警模块和外设控制模块的测试等，结果显示利用此系统可以对弹药库进行实时监测与管理，满足设计需求。

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第1章 绪论

1.1课题来源

1.2课题研究的目的和意义

1.3国内外研究现状

1.4主要研究内容和结构

第2章 航空弹药库监测系统的总体设计

2.1无线传感器网络技术概述

2.2监测系统的功能和性能设计

2.3系统的总体方案

2.4关键技术

2.5 本章小结

第3章 航空弹药库监测系统硬件设计

3.1硬件设计流程介绍

3.2主要芯片的选择

3.3子模块设计

3.4 本章小结

第4章 航空弹药库监测系统软件设计

4.1上位机软件设计

4.2 下位机软件设计

4.3 本章小结

第5章 航空弹药库监测系统的测试

5.1实验平台的搭建

5.2 ZigBee网络和GSM网络的测试

5.3 数据采集的测试

5.4 报警系统的测试

5.5 远程控制的测试

5.6 本章小结

第6章 总结与展望

6.1总结

6.2展望

致谢

参考文献