基于ARM和ZigBee的嵌入式智能系统及其在自动化生产中的应用

摘要

ZigBee是一种短距离无线通信技术，具有低功耗、低成本、可靠性高、网络容量大等特点。ZigBee网络技术广泛应用在环境监测、医疗监控、工业控制、智能家居等领域。本文主要研究一种基于ZigBee和ARM的智能化工业控制系统，可以实现生产自动化、远程化控制以及相关设备信息检测。在工业生产中应用本文提出的智能化系统，可以提高生产效率，促进工厂中相关设备实现全自动化操作，提供更加智能化的管理。
　　本系统主要由智能网关和ZigBee无线传感器网络两大部分组成。智能网关主要负责数据的存储和处理，以及实现外部Internet网和ZigBee网络的协议转换；ZigBee无线传感器网络主要负责数据的采集、传输和控制。本文主要完成了智能网关的搭建，ZigBee模块组成网状网，以及 ZigBee终端扩展电路的设计。智能网关通过在TQ2440开发板上移植Linux操作系统，并构建嵌入式Web服务器来实现。ZigBee无线传感器网络主要以协调器为中心节点发起新型网络，各个ZigBee子模块以无线的方式自动加入网络，从而形成网状网拓扑结构。ZigBee终端扩展电路主要完成了缝纫机控制系统的设计，以及无线射频技术模块PT2262的设计。本文还搭建了智能网关和ZigBee网络的测试系统，用户可以通过手机或 PC机登入智能网关远程控制相应设备和监测相关环境信息。经过测试结果表明，本智能化系统实现了预期功能，达到自动化控制、远程控制和检测的目的。此外，本系统操作简单、实用性较强。本智能化系统把ZigBee技术、无线射频技术、红外技术和传感技术有效地融合了在一起，增强了本系统的功能和扩展性。

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第一章 绪论

第一节 无线传感器网络概述

第二节 课题提出的背景及研究意义

第三节 论文的主要内容及结构

第二章 ZigBee协议及ARM简介

第一节 几种近距离无线通信技术介绍

第二节 ZigBee协议规范

第三节 ZigBee技术简介

第四节 ARM以及嵌入式Linux

第五节 本章小结

第三章 基于ZigBee网络的总体架构

第一节 系统整体设计方案

第二节 系统实现的功能

第三节 系统总体结构设计

第四节 本章小结

第四章 ZigBee网络在自动化生产中的应用

第一节 系统设计的创新点

第二节 ZigBee网络系统硬件设计

第三节 ZigBee网络系统软件设计

第四节 本章小结

第五章 系统测试与运行

第一节 缝纫机控制系统的测试

第二节 ZigBee网络系统功能的测试

第三节 ZigBee节点通信距离的测试

第四节 本章小结

第六章 总结与展望

第一节 工作总结

第二节 下一步工作展望

参考文献

致谢

个人简历