您的位置: turnitin查重官网> 工程 >> 工业设计 >数据采集和监测,Zigbee协议栈,ADXL345,串行通讯,

数据采集和监测,Zigbee协议栈,ADXL345,串行通讯,

收藏本文 2024-01-16 点赞:5523 浏览:15304 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:及时准确的获取机械设备的状态信息,可以避开设备事故,减少经济损失,保障人身和设备的安全,为此如何准确采集设备的振动信号,对于设备的有效监测十分重要。传统数据采集很多都是有线方式,在进行临时数据采集或在不宜布线的地方,十分不便。而无线数据采集系统,无需布线,只需将采集端按放在指定位置即可,但由于无线网络传输数据的能力较低,要在高频振动条件下对信号实现准确采集,需要对数据进行处理,减少冗余信息。所以,采取无线采集方式,并对振动信号数据进行优化处理,达到提升振动信号采集与监测精度的目的。在探讨历程中,选用了加速度传感器采集设备的振动信号数据,利用无线网络传输振动数据,并由上位机监控平台对采集信号进行监测,同时以Zigbee协议栈为基础,通过对无线网络传输数据的优化处理,形成针对振动信号有效采集的可靠网络传输案例,可实现对高速振动信号的精确采集,并在一定程度上提升无线网络数据传输的效率以及信息监测的准确性。所以,信息采集与监测作为设备正常运转及故障诊断的必要手段,探讨开发改善优化的状态监测系统具有十分重要的作用。在文中,设计了一套基于低功耗单片机MSP430FG4618的数据采集与上位机数据监测的一体化系统。在该系统中,对于振动信号的数据采集部分采取了主控芯片MSP430FG4618、无线发射芯片CC2420以及三轴加速度传感器ADXL345。为了解决工业环境的复杂性和无线传输距离的限制带来的不足,采取了CRC-16的数据校验策略和动态哈夫曼算法,用于改善无线数据传输历程中由于数据的丢失而造成监测信息的不准确,同时在监控系统部分,采取了组态王软件,并利用组态王与MSP430单片机的ASCII码型串口通讯协议,设计了基于组态王的上位机智能监测系统。通过测试表明,系统可以很好的实现对信号的采集和无线传输,能够满足设备振动监测的要求,同时对同类状态信息监测系统的开发和运用提供了一个有效地途径。关键词:数据采集与监测论文Zigbee协议栈论文ADXL345论文串行通讯论文

    摘要3-5

    ABSTRACT5-10

    第一章 绪论10-20

    1.1 探讨背景10-11

    1.2 国内外相关探讨的进展情况11-14

    1.2.1 国外探讨的进展情况11-12

    1.2.2 国内探讨的进展情况12-14

    1.3 Zigbee介绍14-17

    1.3.1 无线传感器网络14-16

    1.3.2 Zigbee技术特点16-17

    1.4 论文的主要工作与结构安排17-20

    1.4.1 论文探讨的主要工作17-18

    1.4.2 论文的结构安排18-20

    第二章 Zigbee协议栈和数据处理技术20-30

    2.1 引言20

    2.2 Zigbee协议栈20-25

    2.2.1 Zigbee设备构成21-22

    2.2.2 Zigbee网络拓扑结构22

    2.2.3 物理层22-23

    2.2.4 MAC层23-24

    2.2.5 网络层24-25

    2.2.6 运用层25

    2.3 数据校验25-27

    2.3.1 数据校验策略简述26

    2.3.2 CRC-16数据校验策略26-27

    2.4 采取动态哈夫曼算法的数据压缩27-28

    2.4.1 数据压缩27

    2.4.2 动态哈夫曼算法27-28

    2.5 本章小结28-30

    第三章 用于振动信号采集与监测的硬件设计30-42

    3.1 引言30

    3.2 终端节点数据采集与处理的可靠性探讨30-34

    3.2.1 ADXL345介绍及采集可靠性浅析30-31

    3.2.2 MSP430采集数据缓冲区存储浅析31-32

    3.2.3 MSP430数据处理缓冲区存储浅析32

    3.2.4 CC2420发送缓冲区数据存储浅析32-33

    3.2.5 CC2420无线数据传输浅析33-34

    3.2.6 数据采集处理模块案例确定34

    3.3 系统总体硬件设计架构34-35

    3.4 终端节点数据采集模块设计35-37

    3.5 系统电源管理模块设计37-38

    3.6 系统无线数据通讯设计38-41

    3.6.1 MSP430与CC2420的SPI接口设计38-39

    3.6.2 MSP430与CC2420的硬件电路设计39-41

    3.7 本章小结41-42

    第四章 用于振动信号采集与监测的软件设计42-68

    4.1 引言42

    4.2 软件设计平台及系统总体设计架构42-45

    4.2.1 软件设计平台概述42-43

    4.2.2 系统总体软件设计架构43-45

    4.3 终端节点数据采集与处理程序设计45-49

    4.3.1 数据采集程序设计45-46

    4.3.2 数据校验程序设计46-48

    4.3.3 数据压缩程序设计48-49

    4.4 网关节点数据处理程序设计49-50

    4.5 网关节点与上位机的监控系统设计50-64

    4.5.1 上位机监控画面设计50-55

    4.5.2 网关节点与上位机的串行通讯程序设计55-64

    4.6 采取Zigbee协议栈的无线传输程序设计64-67

    4.6.1 采取间接绑定机制的程序设计65-67

    4.7 本章小结67-68

    第五章 系统测试及实验68-78

    5.1 引言68

    5.2 系统测试68-72

    5.3 振动信号数据采集实验72-74

    5.3.1 实验设备与仪器的搭建73-74

    5.3.2 实验结果的处理74

    5.4 实验结果的相似度浅析74-76

    5.4.1 信号相似度判别的论述依据75-76

    5.4.2 两种采集方式波形的相联系数计算76

    5.5 本章小结76-78

    第六章 总结与展望78-80

    6.1 总结78-79

    6.2 展望79-80

copyright 2003-2024 Copyright©2020 Powered by 网络信息技术有限公司 备案号: 粤2017400971号