基于ZigBee的矿井环境监测系统设计--节点设计.doc

摘要：这几年来，新闻频频报道关于我国煤矿安全事故的发生，直接给国家和人们带来了巨大的损失，矿井下的生产安全形势非常严峻，这正是由于我国煤矿安全技术相对落后，煤矿安全信息系统网络化程度不高。在这种情况下，正是需要这种无线传感器网络的优势，比如灵活的组网性，安全系数高等特点，来提高我国矿井下安全状况。

本论文主要是运用 ZigBee 技术来设计矿井下环境监测的无线传感器网络，主要是对该网络节点的设计，网络节点方面主要采用CC2430芯片，主控单元主要采用MSP430。主要是能够及时的采集矿井下环境的温度、湿度、CO2、CO、H2S的数据，将测量的数据通过无线传感器网络传输给主控单元。由于该无线传感器网络节点本身的优势，比如体积小，功耗低，并且兼容性非常好，能够实现和不同硬件平台进行灵活的组网，致使应用物理层的大致相同，实现 ZigBee 网络技术的最大优势。

关键词：无线传感器网络，ZigBee，环境监测，CC2430，MSP430

目录

摘要

ABSTRACT

引言-1

1　绪论-2

1.1　选题背景以及意义-2

1.2　无线传感器网络概述-2

2　基于IEEE802.15.4标准的ZigBee技术-4

2.1　IEEE802.15.4标准和ZigBee技术概述-4

2.2　ZigBee网络分层结构-5

2.3　ZigBee 技术的网络拓扑结构-6

2.4　ZigBee技术的前景以及在矿井安全领域的应用-8

2.4.1　ZigBee技术的广阔前景-8

2.4.2　ZigBee技术在矿井安全领域的应用-9

3　系统硬件平台的搭建-10

3.1　总体设计-10

3.2　无线通信模块-11

3.2.1　CC2430射频模块设计-11

3.3　微处理器模块-13

3.3.1　MSP430 的时钟模块及低功耗特性-14

3.4　数据采集模块-15

3.4.1　MG811CO2传感器-15

3.4.2　DSM501粉尘传感器-16

3.4.3　MQ136硫化氢传感器-17

4　软件设计系统方案研究-19

4.1　系统工作过程及数据流程-19

4.2　终端节点各功能模块的实现-20

4.3　协调器各功能模块的实现-22

4.4　终端节点控制下的传感器-23

5　毕业设计总结-25

致谢-26

参考文献-27