基于ZigBee无线技术的广播电视发射机房数据智能采集系统

摘要

随着近年来我国地面数字电视技术的不断发展，这加快了广播电视由模拟向数字化转变的步伐。在数字化改造的过程中，可以发现广播电视发射站点呈现出分布广，数量日渐增多的趋势，与传统广播电视发射站点数量少、发射设备集中的特点很不同。对广播电视发射机房环境以及机房内发射设备进行有效的实时监控，对于广播电视的安全播出意义重大。
　　传统一般采用人工巡视机房环境、定时检查发射机运行参数的方式来确保广播电视发射机正常工作。由于机房内发射设备数量逐渐增多，必然需要更多的人力物力来保证广播电视的安全播出，传统监控手段已经无法满足如今的实际需要。为了满足对电视广播发射站点的监控需求，有效提高工作效率，利用已有的信息化网络技术设计“广播电视发射机房数据智能采集系统”来实时监控显得十分必要。
　　ZigBee无线技术作为一种日趋完善成熟的通信方式，具有成本低廉、功耗小、组网灵活、施工方便等优点，被应用于诸多领域。由于具备的这些优点，ZigBee正好为广播电视发射机房数据智能采集系统提供了必要的技术手段和实现方法。本文主要介绍了一种基于Zigbee无线技术的广播电视机房数据采集系统。该系统用于采集电视广播发射机房内温湿度环境参数以及各个发射设备运行时的重要数据参数，以达到对发射机的运行状态和发射机房内环境进行实时监测的目的。首先介绍了ZigBee无线技术的发展现状，并研究分析了ZigBee协议栈结构以及功能。在对协议栈研究的基础上，根据广播电视发射机房数据智能采集系统的设计要求和功能需要，提出了系统软硬件的相关设计方案。硬件设计时选取了TI公司的CC2530芯片作为系统的核心，搭建了数据智能采集系统的硬件平台。软件设计方面，使用了Z-stack协议栈组建ZigBee无线网络，并对各网络节点设备编程，实现对广播电视发射机参数采集和对发射机房环境参数采集的功能。

目录

摘要

引言

第一章 绪论

1．1 国内外研究现状

1．2 论文的主要内容和章节安排

第二章 ZigBee技术概述

2．1 ZigBee网络拓扑结构

2．1．1 网络设备类型

2．1．2 网络拓扑

2．2 ZigBee协议架构

2．2．1 物理层协议规范

2．2．2 媒体接入控制层协议规范

2．2．3 网络层协议规范

2．2．4 应用层协议规范

第三章 广播电视发射机房数据采集系统硬件设计

3．1 系统的总体设计

3．1．1 系统总体设计方案

3．1．2 硬件平台的选择

3．2 环境参数采集模块硬件设计

3．2．1 环境参数采集模块总体设计

3．2．2 无线通信和处理器模块

3．2．3 温湿度传感器SHT11

3．2．4 电源供电模块

3．3 发射机参数采集模块硬件设计

3．3．1 RS-232收发器SP3232

3．3．2 串口部分电原理图

第四章 广播电视发射机房数据采集系统软件设计

4．1 网络软件设计整体流程开发环境

4．1．1 软件开发环境

4．1．2 Z-stack 2．3．0

4．1．3 IAR Embedded Workbench 8051

4．1．4 程序下载工具SmartRF Flash Programmer

4．2 软件设计总体流程

4．3 Zig Bee设备建立通信网络流程

4．3．1 Zig Bee网络协调器软件设计

4．3．2 Zig Bee网络路由器软件设计

4．3．3 环境参数采集终端设备软件设计

4．4 温湿度传感器SHT11数据采集程序

4．4．1 SHT11时序和指令

4．4．2 SHT11温湿度测量数值转化及修正

4．4．3 看门狗程序

4．4．4 SHT11采集数据校验

4．5 发射机参数采集软件设计

4．5．1 东芝3700型发射机通信协议

4．5．2 发射机参数采集终端设备软件设计

4．5．3 发射机参数采集模块通信测试

第五章 总结和展望

参考文献

致谢

附录

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