基于Zigbee的智能交通车辆数据采集器的设计与实现
《2024年基于ZigBee技术的无线数据采集系统研究与设计》范文
《基于ZigBee技术的无线数据采集系统研究与设计》篇一一、引言随着物联网技术的快速发展，无线数据采集系统在各个领域的应用越来越广泛。
ZigBee技术作为一种低功耗、低成本、低复杂度的无线通信技术，在无线数据采集系统中得到了广泛应用。
本文旨在研究并设计一个基于ZigBee技术的无线数据采集系统，以提高数据采集的效率和准确性。
二、系统需求分析本系统的主要目标是实现无线数据采集、传输与处理。
根据实际需求，系统应具备以下功能：1. 数据采集：通过传感器设备对各种环境参数进行实时监测与采集。
2. 无线通信：利用ZigBee技术实现数据无线传输，保证数据传输的稳定性和实时性。
3. 数据处理：对采集到的数据进行处理、存储与显示，为决策提供支持。
三、系统设计（一）硬件设计本系统硬件部分主要包括传感器节点、协调器以及上位机。
传感器节点负责数据采集和无线通信，协调器负责网络组建和数据中转，上位机用于数据处理和显示。
1. 传感器节点设计：传感器节点采用ZigBee无线通信模块与各类传感器相连，实现数据采集与传输。
2. 协调器设计：协调器采用高性能处理器，负责网络组建、数据中转以及与上位机的通信。
3. 上位机设计：上位机采用计算机或嵌入式设备，用于接收数据、处理数据以及数据显示。
（二）软件设计软件部分主要包括ZigBee协议栈、数据处理程序以及用户界面。
1. ZigBee协议栈：采用标准的ZigBee协议栈，实现无线通信功能。
2. 数据处理程序：对采集到的数据进行处理、存储与显示，提供数据分析和决策支持。
3. 用户界面：提供友好的用户界面，方便用户进行操作和查看数据。
四、系统实现（一）网络组建系统采用ZigBee技术组建无线传感器网络，通过协调器建立网络，传感器节点加入网络后进行数据传输。
（二）数据采集与传输传感器节点实时监测环境参数，通过ZigBee无线通信模块将数据传输至协调器，再由协调器将数据传输至上位机。
（三）数据处理与显示上位机接收数据后，进行数据处理、存储与显示。
基于zigbee的车辆数据采集传感器的研究-3
图2.6 Zigbee协议栈结构Fig2.6Zigbee protocol stack structure与服务与服务原语不同，协议定义了网络对等层之间的帧格式、意义和交换方式，各层实体利用协议来实现服务，对于帧在网络各层之间的传输，当从下层向上层传输时，每层都会在传输的帧中附加上反映本层相关信息的数据，分别成为帧的首部和尾部。
而从下层向上层传输时，各层将附加信息去掉。
以下是ZigBee各层帧结构示意图：（1）物理层按分层的网络体系结构，每一层都要在发送的数据上附加上自己的协议信息，以形成协议数据单元[11]。
物理层协议数据单元（PPDU）又称物理层数据包，其格式如表2.2所示。
表2.1物理层帧结构Table2.1 Physical layer frame structure由于发送端按一定的是延发送连续的位流，而接收端必须在时间上保持与发送端相同才能正确的接收数据，这称为同步。
同步又分为位同步和帧同步；位同步的功能是实现位的锁定，而帧同步时实现数据包的定界和识别。
采用发送同步包头的方法引导接收端与发送端实现同步，同步包头由4字节的前同步码和1字节的帧定界。
（2）MAC层一个完整的MAC层帧由帧首部，帧载荷（数据）和帧尾3部分组成。
其中帧首部又由若干个域按一定的顺序排列，但并不是所有的帧中都包含有全部的域。
MAC层帧结构如表2.3所示。
由图可见，帧首部有帧控制域，序列号，地址域等，其中地址域又包含目的PAN 标识符，目的地址，源PAN标识符和源地址等。
表2.2MAC 层帧结构 Table2.2 MAC layer frame structureZigBee 的MAC 层有4种不同的帧：信标帧，数据帧，确认帧和命令帧。
信标帧：在使用信标的网络中，网络协调器周期性的发送信标，表示一个超帧的开始，信标中包含了PAN的基本信息，其总体结构与MAC 层帧相同。
数据帧：数据帧中包含目的地址子域或源地址子域，取决于帧控制域的配置，帧序列号应为当前macDSN 的值，数据帧载荷子域的内容是上层要求MAC 层传输的数据。
《2024年基于ZigBee技术的无线数据采集系统研究与设计》范文
《基于ZigBee技术的无线数据采集系统研究与设计》篇一一、引言随着物联网技术的快速发展，无线数据采集系统在各个领域的应用越来越广泛。
ZigBee技术作为一种低功耗、低成本、低复杂度的无线通信技术，在无线数据采集系统中得到了广泛应用。
本文旨在研究并设计一个基于ZigBee技术的无线数据采集系统，以实现对各类数据的快速、准确、可靠采集和传输。
二、系统概述基于ZigBee技术的无线数据采集系统主要由传感器节点、协调器以及上位机三部分组成。
传感器节点负责数据的采集和初步处理，通过ZigBee无线通信技术与协调器进行数据传输。
协调器负责接收传感器节点的数据，并将其通过有线或无线网络传输至上位机进行进一步处理和分析。
三、传感器节点设计传感器节点是无线数据采集系统的核心部分，其设计直接影响到系统的性能和稳定性。
传感器节点主要包括传感器模块、微控制器模块、ZigBee无线通信模块以及电源模块。
传感器模块负责数据的采集，可根据实际需求选择不同类型的传感器。
微控制器模块负责协调传感器模块和ZigBee无线通信模块的工作，并对数据进行初步处理。
ZigBee无线通信模块负责与协调器进行数据传输。
电源模块为整个节点提供稳定的电源。
四、协调器设计协调器是连接传感器节点和上位机的桥梁，其设计同样重要。
协调器主要包括ZigBee无线通信模块、数据处理模块以及与上位机的接口模块。
ZigBee无线通信模块负责接收传感器节点的数据。
数据处理模块对接收到的数据进行进一步处理，如滤波、去噪等。
与上位机的接口模块负责将处理后的数据传输至上位机进行进一步的分析和处理。
五、系统实现系统实现主要包括硬件设计和软件设计两部分。
硬件设计主要包括传感器节点和协调器的电路设计、元器件选型等。
软件设计主要包括传感器节点的数据采集和处理程序、ZigBee无线通信程序以及协调器的数据处理程序和与上位机的通信程序。
在硬件设计方面，需根据实际需求选择合适的元器件，并设计合理的电路以保证系统的稳定性和可靠性。
智能化交通管理系统的设计与实现
智能化交通管理系统的设计与实现在当今社会，随着城市化进程的加速和汽车保有量的不断增长，交通拥堵、交通事故等问题日益严重，给人们的出行带来了极大的不便。
为了有效地解决这些问题，智能化交通管理系统应运而生。
智能化交通管理系统是一种将先进的信息技术、通信技术、控制技术等应用于交通管理领域的综合性系统，它能够实现对交通流量的实时监测、分析和调控，提高交通运输效率，保障交通安全，减少环境污染。
一、智能化交通管理系统的需求分析在设计智能化交通管理系统之前，首先需要对其需求进行深入的分析。
需求分析是系统设计的基础，只有充分了解用户的需求，才能设计出满足用户要求的系统。
（一）交通流量监测需求交通流量监测是智能化交通管理系统的重要功能之一。
通过在道路上安装传感器、摄像头等设备，实时采集交通流量数据，包括车辆数量、车速、车型等信息，为交通管理部门提供决策依据。
（二）交通信号控制需求交通信号控制是优化交通流的关键手段。
智能化交通管理系统应能够根据实时交通流量和路况，自动调整交通信号灯的时长，实现交通信号的智能控制，提高道路通行能力。
（三）交通事故预警需求交通事故是交通管理中的重点问题。
智能化交通管理系统应能够通过对交通数据的分析，及时发现潜在的交通事故隐患，并发出预警信息，提醒驾驶员注意安全，降低事故发生率。
（四）信息发布需求及时准确的交通信息发布对于引导驾驶员合理出行至关重要。
智能化交通管理系统应能够将交通路况、交通管制等信息通过多种渠道，如电子显示屏、手机应用程序等，向社会公众发布，方便驾驶员提前规划出行路线。
二、智能化交通管理系统的总体设计基于上述需求分析，我们可以对智能化交通管理系统进行总体设计。
总体设计包括系统架构设计、功能模块设计和数据库设计等方面。
（一）系统架构设计智能化交通管理系统通常采用分层架构，包括感知层、传输层、数据处理层和应用层。
感知层负责采集交通数据，传输层负责将数据传输到数据处理层，数据处理层对数据进行分析和处理，应用层则根据处理结果为用户提供各种应用服务。
本科毕业论文-基于ZigBee的数据采集系统的设计【范本模板】
西安航空学院本科毕业设计（论文) 题目：基于ZigBee数据采集系统的设计学院: 电子工程学院专业：测控技术与仪器学号：**＊**＊*＊*＊***＊学生姓名：＊*＊***指导教师: ****＊*＊＊＊*2016年5月25日近年来科技水平不断提高，各行各业也对获取数据的便捷性、准确性、廉价性提出来越来越高的要求。
无论工业现场还是在家庭，温湿度都是一个非常重要的因素。
然而在某些高腐蚀的环境下通过布设电缆，进行采集是不易的。
实现无线数据采集的无线化、智能化是最理想的解决方案.ZigBee作为一种最新推出的无线通信技术，已经在工业自动化、智能医疗、消费电子产品方面得到了普遍的应用.本文是在ZigBee技术做了深入的研究下，完成了基于ZigBee的温湿度数据采集系统的设计.本文主要利用CC2530芯片作为整个系统的核心，采用IEEE 802.15。
4协议作为整个网络的通信协议.前端高精度的DHT11温湿度传感器把检测数据通过终端节点，发送到另一个作为整个无线网络协调器的ZigBee模块，并用电平出发的LCD12864显示模块进行显示。
本文中搭建的微型无线数据采集网络，实现了温度和湿度数据的实时采集。
本设计提出的无线数据采集的方式,为现场数据监测的无线化设计和实际应用问题的解决，提供了思路。
关键字：无线数据采集系统；温湿度;ZigBee；CC2530；DHT11In recent years, science and technology has improved continuously, businesses also easy access to data，accuracy, cheapness raised higher and higher requirements。
Whether at home or industrial field，temperature and humidity is a very important factor. However, in some highly corrosive environment by running cables, acquisition is not easy。
基于Zigbee的智能交通车辆数据采集器的设计与与实现
基于Zigbee的智能交通车辆数据采集器的设计与与实现孟敬;刘寿强;冯建
【期刊名称】《传感器世界》
【年(卷),期】2011(17)6
【摘要】本文研究来自于智能交通项目车辆流量检测系统,该系统以嵌入式多任务操作系统为平台,采用Zigbee 2006协议栈组成的无线Zigbee网络车辆流量数据采集系统.该车辆数据采集系统分为上位机控制和下位机控制两大部分,通过上位机软件能对任意节点参数进行设定,所控制对象对控制结果进行反馈和发送数据;能够对每一时刻的车辆流量、车辆速度、当时温度、道路利用率等数据进行检测采集;数据库能对系统的温度、安装位置、车辆流量信息等进行保存和处理.
【总页数】5页(P30-34)
【作者】孟敬;刘寿强;冯建
【作者单位】广东交通职业技术学院;华南师范大学物理与电信工程学院;广东交通职业技术学院
【正文语种】中文
【中图分类】TP274+.2
【相关文献】
1.基于ZigBee的远程电力抄表数据采集器设计 [J], 万国;赵珂;熊艳
2.基于ZigBee的工业无线数据采集器设计 [J], 徐盛龙;王伟波
3.基于ZigBee技术的远程电力抄表数据采集器设计 [J], 王欣;
4.基于Zigbee的通用型数据采集器设计 [J], 武艺泳;郑国良;杨洪涛;张磊乐
5.基于ZigBee的无线温湿度数据采集器设计 [J], 陈亚军
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基于ZigBee的智能交通信号采集系统设计
收稿日期：2018-08-10基金项目：河南省教育厅科学技术研究重点项目“基于无线传感网络技术的温室大棚智能监控系统设计及关键技术研究”（编号：16A510030）。
作者简介：郭志冬（1981-），男，河南省焦作市人，三门峡职业技术学院讲师，主要从事自动控制和传感检测。
*伴随着社会的进步和经济的发展以及人们生活水平的提高，近年来我国各城市的汽车拥有量迅速增加，汽车在带给人们方便的同时也带来了越来越严重的交通拥堵。
交通拥堵给城市带来很多负面影响，包括交通拥堵会带来直接或间接经济损失，交通拥堵容易引发交通事故，交通拥堵使汽车排放更多尾气，消耗更多能源等［1］。
交通拥堵的日益严重已经制约了城市的可持续发展，解决交通拥堵问题迫在眉睫。
有限的城市土地资源使得总是依靠扩建道路来解决交通拥堵变得不现实，因此，智能交通系统（Intelligent Transportation System ，ITS ）便应运而生。
智能交通系统（ITS ）是一个基于现代电子信息技术面向交通运输的服务系统［2］，它综合运用计算机技术、数据通讯传输技术、信息技术、智能控制技术、传感技术等多种技术建立起一种准确、实时、高效的全方位、大范围的综合的交通管理系统，能够运用到整个地面交通管理系统中。
智能交通信号控制系统是智能交通系统（ITS ）的一个重要子系统。
利用智能交通信号控制系统对交叉路口的信号灯进行智能控制，指挥各方向的交通流合理有序、安全高效地通过路口，对于减少交通拥堵、提高交通安全性、节约能源、减少环境污染和提高运输效率等方面都有非常重要的意义。
ZigBee 技术作为一种新兴的无线通信技术，以其低功耗、超大网络容量的突出优势，在越来越多的领域得到应用，也受到越来越多研究者的关注。
在中国知网数据资源总库（CNKI ）中，时间范围在2003-2017年间，以“ZigBee 技术”为主题进行检索，共有研究文献4220篇，基本呈逐年上升趋势，绝大多数文献都是ZigBee 技术在各个领域的应用研究。
基于ZigBee技术的交通信息采集系统设计
基于ZigBee技术的交通信息采集系统设计摘要：本文针对目前我国的交叉路口多，车流量大，交通较为混乱的现象，重点研究了如何利用ZigBee技术来搭建无线传感器网络，并最终实现基于无线传感器的交通信息采集系统设计。
本文根据智能交通系统的国内外发展现状及发展趋势，接着介绍了无线传感器网络体系结构，采用ZigBee技术作为无线传感器网络的传输载体，以这个思路为基础，分析了ZigBee无线传感器网络的架构，包括网络节点类型和网络拓扑结构等，并对ZigBee技术的组网原理作了研究。
关键词：ZigBee，智能交通，无线传感器网络Abstract: aiming at the intersection of our country, big cars, traffic more chaotic phenomenon, focuses on how to use ZigBee technology to build a wireless sensor network and ultimately based on wireless sensor traffic information collection system design. In this paper, according to the development of intelligent transportation system at home and abroad present situation and developing trend, then it introduces wireless sensor network system structure, adopt ZigBee wireless sensor network technology as the carrier, by this way as a foundation, analyzed the ZigBee wireless sensor network architecture, including the network node type and network topology structure, etc, and on the principle of the networking ZigBee technology.引言交通系统要想完善和可靠，就必须要有一个有效且准确地交通信息采集系统。
基于ZigBee的数据采集器的设计与实现的开题报告
基于ZigBee的数据采集器的设计与实现的开题报告一、选题背景数据采集是一种重要的技术手段，广泛应用于电力、交通、环保、水利、气象等行业。
在智能化领域中，数据采集是构建智能化系统的重要基础，能够帮助用户快速了解系统运行情况，实现智能决策与应用。
目前，实现数据采集的技术手段有很多，其中基于ZigBee的数据采集系统因其具有低功耗、大容量、安全可靠等优点而备受关注。
二、研究内容本文旨在基于ZigBee技术，设计一款数据采集器。
主要研究内容包括以下几个方面：1. ZigBee网络的搭建通过研究ZigBee协议的原理和网络拓扑结构，设计出合理的网络结构，并利用ZigBee芯片进行网络搭建。
此外，还需要研究网络安全和数据传输的保障。
2. 数据采集器的设计基于ZigBee芯片，设计出具有低功耗、大容量、安全可靠的数据采集器，并且支持多种数据采集方式，包括模拟信号采集、数字信号采集等。
3. 通信协议的设计研究数据采集器的通信协议，包括数据上传和下载，数据格式等，确保数据传输的安全可靠和高效率。
4. 硬件实现对数据采集器进行硬件设计与实现，包括电路原理图、PCB制作等，完成数据采集器的实物样品。
5. 软件实现基于ZigBee网络和协议，设计并实现数据采集器的控制软件，包括数据采集、数据处理、传输等。
三、预期成果1. ZigBee网络的搭建成功，并在该网络下实现数据传输和采集。
2. 开发一款基于ZigBee技术的数据采集器，并完成数据采集和处理的功能。
3. 搭建数据采集器通信协议，并能够在网络中实现高效的数据上传和下载。
4. 设计并制作数据采集器的硬件原型，并制定相应的测试方案。
5. 开发数据采集器的软件，能够对数据进行实时显示和实时监控。
四、研究方法及技术路线1. 研究ZigBee协议标准，掌握网络搭建的原理和方法。
2. 确定ZigBee网络的拓扑结构，选择合适的硬件平台和软件环境。
3. 在ZigBee网络中进行数据传输和采集实验，根据实验结果进行数据处理和分析。
基于ZigBee技术的车辆交通信息采集系统研究的开题报告
基于ZigBee技术的车辆交通信息采集系统研究的开题报告一、选题背景和意义随着社会经济的发展和车辆保有量的增加，城市交通拥堵问题日益严重，如何优化城市交通成为破解城市发展难题的重要途径之一。
因此，建立车辆交通信息采集系统，实时获取城市交通情况数据，有助于精准掌握交通状况，提供有效的解决手段，优化城市交通流量，缓解拥堵问题，提高城市交通效率和安全性。
基于ZigBee技术的车辆交通信息采集系统，具有节点多、传输稳定、低功耗、成本低等优点，可广泛应用于城市交通管理领域。
二、研究内容和范围本研究旨在建立基于ZigBee技术的车辆交通信息采集系统，实现对城市车辆交通情况数据的实时采集和处理，并开发相应的数据管理系统、数据分析和应用平台，为城市交通管理和决策提供强有力的支撑。
具体内容包括：1. ZigBee技术研究：介绍ZigBee无线传感器网络的概念、特点及原理，探讨其在车辆交通信息采集系统中的应用。
2. 车辆交通信息采集及处理：设计车辆交通信息采集节点，并采用ZigBee无线传感器网络实现节点间的数据传输和协作，对采集到的数据进行预处理和实时分析，构建具有实时性的信息采集系统。
3. 数据管理系统的设计与开发：建立车辆交通信息的数据库，并开发相应的数据管理系统，实现对数据采集、存储和查询等功能。
4. 数据分析和应用平台：基于采集到的车辆交通数据，分析车流量、车速、拥堵情况等交通信息，开发出相关的应用平台，如交通实时监控系统和智能交通优化系统等。
三、研究预期成果本研究将通过基于ZigBee技术的车辆交通信息采集系统，建立起一个可靠的车辆交通信息数据库，并实现了对交通信息的实时监控、数据处理、应用决策等功能，从而进一步提高城市交通管理的水平和效率，达到缓解交通拥堵、优化交通组织的目的。
四、研究方法本研究采用文献资料法、实验研究法、系统分析法和手段方法等，通过对ZigBee无线传感器网络和车辆交通信息采集系统的相关研究和分析，并结合实验和数据分析等手段，全面地探讨建立基于ZigBee技术的车辆交通信息采集系统的可行性、有效性和可靠性。
ZigBee技术在智能识别车辆中的设计方法
ZigBee技术在智能识别车辆中的设计方法摘要：文章研究的专用车道自动识别系统是采用了ZigBee技术结合新型传感器技术进行对非法车辆的监控的实现，在无监控交通系统模式下，达到有效地自动识别非公共交通车辆。
系统可以在整条的专用车道上进行安装，也可以在环境复杂路段实施；这样，系统建设费用要远远低于当前使用的城市交通监控系统，使城市在经费不多情况下，使专用车道真正意义上达到高效率地运行。
关键词：ZigBee技术；非接触式；通信网络；智能识别智能交通已经是未来交通发展趋势。
为了更好地规划交通畅通，我国每个城市都已经设置了公共交通的专用车道。
本文研究的专用车道自动识别系统是采用ZigBee技术结合传感器技术进行对非法车辆的监控的实现，设计上无需建立多点监控摄像头系统，从而达到有效的监控和识别。
该系统可以在城市的公交专用车道上进行安装，即使是复杂路段也可以实施；此外，该系统建设费用上也远远低于目前使用的监控系统，使城市在经费不多情况下，也可以建立该系统，从而使专用车道真正意义上达到运行高效率。
1 技术方法ZigBee技术是一种无线连接，工作频率可达到2.4 GHz，具有最高250 kbit/s传输速率，它的传输距离在10-75 m的范围内，而且可以?^续增加。
因此，在专用车道的布局上可以较远距离进行设置，技术实施性高[1]。
ZigBee作为一种物联网无线数据传输终端，在智能交通、智能电网、智能家居、工业自动化、数字化医疗等领域应用越来越广泛。
针对车辆智能识别，以区别哪些是公共交通车辆，哪些是私家车辆，ZigBee 技术是一个很好的尝试和选择。
为了更方便地采集信息，系统采用无线传感器技术。
无线传感器技术可以看成是由数据获取网络、数据颁布网络和控制管理中心3部分组成的。
其主要组成部分是集成有传感器、处理单元和通信模块的节点，各节点通过协议自组成一个分布式网络，再将采集来的数据通过优化后经无线电波传输给信息处理中心。
ZigBee无线技术在智能交通信号采集系统设计中的运用
ZigBee无线技术在智能交通信号采集系统设计中的运用程俊博;曹东辉【摘要】基于ZigBee无线通信技术设计了智能交通信号采集系统.通过强化信号系统与各设备之间的通信效率,利用磁阻传感器采集交叉路口车辆信息,将采集信息反馈给主控中心进行信号灯控制来解决当前城市交通信号控制效率低等所造成的交通拥堵问题.给出了系统整体设计,涉及的关键技术以及硬件设计、软件设计,系统测试分析.本系统可望对改善当前我国城市交通拥堵问题提供有益参考.【期刊名称】《微型电脑应用》【年(卷),期】2019(035)006【总页数】3页(P24-26)【关键词】ZigBee;信号采集系统;系统设计【作者】程俊博;曹东辉【作者单位】陕西交通职业技术学院公路与铁道工程学院,西安710000;陕西交通职业技术学院学工部心理健康教育与咨询中心,西安710000【正文语种】中文【中图分类】TG4090 引言根据我国公安部交通管理局2018年9月数据，我国机动车保有量已达3.22亿辆，汽车保有量(car parc)已达2.35亿。
交通拥堵问题成为城市发展的难题之一，直接或间接对于城市经济发展造成了发展阻碍。
改善当前我国交通拥堵问题，除了扩建现有道路外，还可采用安装智能交通系统，利用新技术手段为交通控制服务。
ZigBee是无线通信技术的一种，具有低功耗、超大网络容量等优势，被广泛应用到综合交通管理系统中。
1 三层架构智能交通信号采集系统设计基于ZigBee的智能交通信号采集系统采用三层架构形式，即数据采集层、传输层、管理层。
如图1所示。
三层架构智能交通信号采集系统其基本运行原理为：利用传感器采集交叉路口的车流量信息，然后利用ZigBee无线技术将数据传输到传输层，经由它反馈给主控中心进行分析处理，将数据分析结果反馈给控制中心的计算机；利用数据管理软件进行数据保存，以便控制中心的工作人员可以保存和查询数据。
管理层对交叉路口信号灯进行智能监控，判断车流量的变化情况，合理调整各信号灯，让车流量的通道优先通过，充分利用道路资源[1]。
基于zigbee的车辆数据采集传感器的研究-4
3. 过车传感器硬件系统设计硬件是整个传感器的基础，直接关系着传感器的功能。
对于工作在复杂环境下的过车传感器，做好硬件设计至关重要。
3.1 系统设计原则和硬件框架在实际中，过车传感器往往放置在高速公路的各车道路面上，工作条件恶劣。
夏天，在阳光直射下，高速公路的路面温度可高达50℃~60℃，而在寒冷的冬天，温度可低至零下十几度。
并且现在的车辆装载了越来越多的电子设备，将对过车传感器产生很大的电磁干扰。
另外，为了防止车辆对传感器造成破坏和考虑到传感器安装方便，应使用电池供电和无线传输。
因此，过车传感器应满足以下要求：●体积小，厚度薄，安装后不能影响车辆正常行驶●整体结构坚固，在大型车辆的碾压后仍然保持正常的工作状态●工作时间长，可靠稳定●采用电池供电●耗电量低●无线传输且抗干扰能力强过车无线传感器先由磁阻传感器采集信号，经过A/D转换后将传感器采集的模拟信号转换为数字信号，再由微处理器对这些数字信号进行处理，无线通信模块将数据传输至上位机进一步数据统计，分析使用。
本系统采用霍尼韦尔HM2003三轴固态低磁混合电路磁阻传感器对车辆扰动地磁场进行检测，CC2431整合了单片机模块和zigbee无线通讯模块,因此,以成都无线龙CC2431模块作为数据的处理和发送模块。
其硬件框架如图3.1所示。
图3.1 过车传感器总体框架Fig3.1 vehicle sensor framework3.2 硬件设备的选择3.2.1磁阻传感器HMC2003磁阻传感器是美国公司霍尼维尔制造的一款用于精确测量低磁场强度的使用三轴磁阻传感器混合的电路组件,由三个精密坡莫合金磁阻传感器和统一定制的接口电子设备构成,并且自带高灵敏度温度补偿电路。
混合电路可使用6~15V单电源供电，并内置+ 2.5V 基准电压,每个坐标轴都有模拟输出可供外部接口使用, 可检测的磁场强度范围能达到40μ～±2μGs，工作温度在- 40℃～85℃之间。
基于ZigBee无线传感网络的交通信息采集系统设计
基于ZigBee无线传感网络的交通信息采集系统设计
邱萌萌;杨浩;李炜
【期刊名称】《佳木斯大学学报（自然科学版）》
【年(卷),期】2018(036)002
【摘要】为降低交通事故的发生率,设计了一种基于ZigBee交通信息采集系统,系统主要使用CC2530射频模块与CC2592远程扩展模块相结合,能够实现更远距离车流量以及冬季温湿度的实时检测.构建了一个较大范围的树形无线传感网络,能够实时提供可靠的路况信息,在交通信息采集方面,具有很好的实用性和市场价值.【总页数】4页(P228-231)
【作者】邱萌萌;杨浩;李炜
【作者单位】安徽机电职业技术学院,安徽芜湖241000;安徽机电职业技术学院,安徽芜湖241000;安徽工程大学电气工程学院,安徽芜湖241000
【正文语种】中文
【中图分类】TP393
【相关文献】
1.基于zigbee无线传感网络的自动灌溉控制系统设计 [J], 韩新风
2.基于ZigBee无线传感网络监控疫情预警系统设计——以甘肃医学院新冠肺炎疫情预警系统设计为例 [J], 穆亚梅
3.基于Zigbee的无线传感网络智能巡视监测系统设计 [J], 陆渊章;张墅;孙玲
4.基于ZigBee无线传感网络的农场智能监控系统设计 [J], 何滔
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基于ZigBee的无线数据采集系统设计与实现的开题报告
基于ZigBee的无线数据采集系统设计与实现的开题报告一、选题背景与意义随着物联网的发展，无线传感器网络在数据采集领域逐渐得到广泛应用。
在许多应用中，如智能家居、工业自动化和农业等领域，需要使用无线传感器网络来实现数据采集、处理和控制等功能。
而ZigBee作为一种低功耗、低成本、低速率的无线通信协议，逐渐成为了物联网中常用的无线数据传输标准。
本课题旨在基于ZigBee无线协议设计与实现一种无线数据采集系统，使得该系统能够快速、准确地采集到各种环境参数数据，并将所得数据传输至数据处理端。
通过该系统，实现对数据的有效获取和实时处理，提升数据采集的效率和精度。
二、研究内容和方法本课题主要涉及以下内容：1、选定ZigBee作为通讯协议，设计无线传感器节点和集中控制节点；2、研究无线数据采集方法和协议，设计数据采集模块，并实现数据的无线传输和存储；3、研究数据处理和展示方法，实现数据的实时处理和展示。
具体方法：1、设计硬件电路和软件程序，实现传感器数据的采集、处理、无线传输和存储；2、搭建数据处理平台，实现对采集到的数据进行实时处理和展示。
三、研究预期结果本课题预期实现以下结果：1、设计出基于ZigBee无线协议的无线数据采集系统；2、实现对各种环境参数数据的实时采集和存储；3、实现数据的实时处理和展示；4、通过实验验证所设计系统的采集效率和精度，并对其进行评估。
四、研究组织和进度安排本课题的研究主要由以下步骤构成：1、文献调研和技术研究，包括Zigbee协议和无线数据采集技术的相关研究；2、硬件电路设计和软件程序开发，包括无线传感器节点、集中控制节点、数据采集模块等的设计和实现；3、数据处理平台的搭建和实现；4、实验验证和结果分析，包括对所设计系统的采集效率和精度进行评估。
预计研究时间为6个月，具体安排如下：第1-2个月：文献调研和技术研究；第3-4个月：硬件电路设计和软件程序开发；第5个月：数据处理平台搭建和实现；第6个月：实验验证和结果分析。
《基于ZigBee技术的无线数据采集系统研究与设计》范文
《基于ZigBee技术的无线数据采集系统研究与设计》篇一一、引言随着信息技术的快速发展，无线通信技术在各个领域得到了广泛应用。
ZigBee技术作为一种低功耗、低成本、高可靠性的无线通信技术，在无线数据采集系统中得到了广泛的应用。
本文旨在研究并设计一个基于ZigBee技术的无线数据采集系统，以实现对数据的实时采集、传输和处理。
二、系统需求分析无线数据采集系统需要具备实时性、准确性和稳定性等特点。
首先，系统需要具备快速的数据采集能力，以满足实时监测的需求；其次，数据传输的准确性直接关系到整个系统的性能，因此需要保证数据的准确传输；最后，系统的稳定性是保证整个系统长期运行的关键。
三、ZigBee技术概述ZigBee是一种基于IEEE 802.15.4标准的低速无线个人区域网络通信协议，具有低功耗、低成本、高可靠性等特点。
ZigBee技术适用于短距离、低速率的无线通信场景，如传感器网络、智能家居等领域。
四、系统设计4.1 硬件设计硬件部分主要包括传感器节点、协调器节点和上位机。
传感器节点负责采集数据，协调器节点负责数据的汇聚和传输，上位机负责数据的处理和展示。
传感器节点采用ZigBee无线通信模块与协调器节点进行通信，实现数据的实时传输。
4.2 软件设计软件部分主要包括传感器节点的数据采集程序、协调器节点的数据处理程序以及上位机的数据处理和展示程序。
在软件设计中，需要充分考虑系统的实时性、准确性和稳定性。
为了实现数据的实时采集和传输，需要采用高效的通信协议和数据处理算法。
此外，为了确保系统的稳定运行，还需要对系统进行优化和调试。
五、系统实现5.1 传感器节点的实现传感器节点通过ZigBee无线通信模块与协调器节点进行通信，实现数据的实时采集和传输。
传感器节点的实现需要考虑节点的功耗、成本和可靠性等因素。
在硬件选择上，需要选择低功耗、低成本的微控制器和无线通信模块；在软件设计上，需要采用高效的通信协议和数据处理算法，以降低节点的能耗和提高系统的性能。
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车 辆 速 度 检 测 方 法 如 图 ４ 所 示 。 在 一 条 车 道 上 放 置 两 个 电磁 感 应 器 ， 根 据 具 体 情 况 决 定 两 个 感 应 器 的放 置
距离 ，在车经 过 Ａ 点时 ，电磁模 块感应 到，传送信 号
给 单 片 机 ， 单 片 机 开 始 计 数 。车 辆 到 达 Ｂ 点 之 后 ，Ｂ 点
号送 给 Ｃ ４ ０ Ｃ ２３ Ｃ２ ３ ， Ｃ ４ ０统 计 某 时 间 段 内通 过 的车 辆 数 目， 一 定 时 间 之 后 ，把 该 时 问 段 的 车 辆 信 息 送 到 上 位 机 数 据 库 保 存 ， 然 后 清 零 ，又 重 新 统 计 另 一 时 间段 的车 辆 信 息 。统 计 时 间 段 长 短 可 根 据 用 户 使 用 要 求 ， 由 上 位 机
Ｓｉ ｇｎａｌ ｏｃ ｓｓ ＆ Ｓｙ ｔ Ｐｒ ｅ ｓ ｅ￣
与 系 统
采 集 的 车 辆 数 据 信 息 、 车 辆 速 度 信 息 。 上 位 机 程 序 设 计 包 括 ： 系 统 数 据 库 字 段 设 计 以 及 各 表 之 间 关 联 关 系 、 串 口通 信 程 序 设 计 、 用 户 操 作 界 面 设 计 、 面 向 对 象 程 序 与 数据库 链接等 。
用层 。ｏ ａ ｄ ａｋ（） ｓｌ Ｔ ｓ ｓ 函数 是通过 ｏ ａ ａｋ ｄ （） Ａｄ ｓｌ ｓ Ａ ｄ 函数完 Ｔ 成任 务添加 。首 先 ，将 支持协 议栈 功能 需要 的任务加 载
（ ） 温 度 传 感 器 电 路 １ ＤＳ ８ ２ １ Ｂ ０可 以程 序 设 定 ９ ２位 分 辨 率 ， 测 范 围 为 ～１ 检
一
５ 。 ～ ２ 。 测 量 分 辨 率 为 ００ ２ 。 共 有 三 个 引 脚 ， ５Ｃ ＋１５Ｃ， ．６ ５ Ｃ，
大 器 ，可 在 ＦＴ Ｒ 引 脚 （ ＩＥ ６脚 ） 与外 接 电 容 组 成 一 个 简
电 流 的检 测 芯 片 使 用 ＡＣ ７ ２ 车 辆 检 测 采 用 小 型 高 灵 敏 Ｓ １，
（ ） 电 流 检 测 电路 设 计 ２ 电流 检 测 芯 片 采 用 ＡＣＳ １Ｅ Ｃ Ｒ ０ Ｂ Ｔ， 芯 片 采 ７ ２ Ｌ Ｔ 一５ — 该 用小 型 Ｓ Ｃ ＯＩ ８封 装 ， 主 要 由 靠 近 芯 片 表 面 的 铜 制 的 电流 通路 的低偏 置线性 霍尔传 感器 电路等组成 。 １和 ２脚 接 被
电磁 模块 感应 车辆 ，并把 信 号传送 到 Ｃ ２ ３ 。Ｃ ２ ３ Ｃ ４ ０ Ｃ ４０
停 止 计 数 ，得 到 时 问
２ 软 件 设 计 、 软 件 设 计 包 括 上 位 机 和 下 位 机 的 程 序 设 计 。 下 位 机
则 车 速 为 ｖ Ｌ Ｔ ＝ ／。
基 于 嵌 入 式 系 统 平 台 ，系 统 所 有 程 序 模 块 都 以任 务 方 式 在 系 统 中 调 度 运 行 ，系 统 通 过 调 用 Ｚｇ ｅｅ 议 栈 ，使 整 ｉｂ ｅ 协 个检 测节 点组成 强大 的 Ｚｇｅ ｉｂ ｅ网 ， 所 有 节 点 采 集 到 的数
型 电流 ，当有 车辆 通过 时 ，车身 切割 磁感 线 ，引起线 圈
回 路 电感 的 变 化 ， 再 采 用 滤 波 、 比较 、 放 大 电路 把 信 号
传 送 给 单 片机 。该 检 测 模 块 可 根 据 实 际 应 用 调 整 灵 敏 度 ，
共有 三级 ， 当有车 辆行 驶过 时 ，模块 输一 个高 电平 。信
晌
刘 寿强
冯建
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１ 、硬 件 设 计 硬 件 设 计 部 分 采 用 ＤＳ ８ ２ １ Ｂ ０温 度 传 感 器 检 测 温 度 ，
。 ｌ Ｓｙ ｔ ｍ ｌ ＿ ｓｅ １
支持 “ 一线 总线 ”接 口的温 度 传感 器 。一线 总线 具有独
特 而经济 的特点 ，使用户 可轻 松地组 建传感器 网络 。
测 电 流 输 入 ，３和 ４脚 接 被 测 电 流 输 出 ，流 经 铜 制 电 流 通
的 电磁传 感器 ，控 制核心 采用 Ｔ 公司 Ｃ ２ ３ Ｉ Ｃ ４ ０单片机 。
Ｃ ２３ Ｃ ４ ０控 制 核 心 把 温 度 传 感 器 、 电 路 检 测 数 据 、 电流 数 据 等通过 Ｚｇｅ ｉｂ ｅ网送 到 Ｐ 根 据 电 流 检 测 数 据 以及 电 路 Ｃ， 检 测 、 电流 检 测 等 参 数 去 控 制 Ｌ Ｄ 驱 动 电路 。 系 统 方 案 Ｅ
（ ） 车 辆 流 量 及 速 度 检 测 ３
车 辆 流 量 检 测 器 使 用 电 磁 感 应 模 块 ， 适 用 温 度 为
．
４～ ２ 。 Ｏ ＋１０ Ｃ，其 内 部 是 一 种 基 于 电磁 感 应 原 理 的 小 型 电
磁 传 感 器 ， 体 积 细 小 ， 不 需 要 挖 地 安 装 ， 通 过 一 定 的 环
如 图 １ 示。 所
路 的 电流 所 产 生 的磁 场 ，被 够 被 片 内霍 尔 Ｉ 感 应 并 将 其 ｃ
成 比 例 转 化 为 电压 ［，其 电流 检 测 范 围 为 ＋ Ａ，相 对 应 输 １ 】 ５ 出 Ｏ ５ 的 电 压 。 Ｃ ７ ２内 含 一 个 电 阻 Ｒ ～Ｖ Ａ Ｆ１ 和 一 个 缓 冲 放
据 以及控 制信 息都通过 Ｚｇｅ ｉｂ ｅ网 络 控 制 传 输 。程 序 模 块
包 括 ： ＤＳ ８ ２ 读 １Ｂ ０温 度 传 感 器 、 电 流 感 应 芯 片 ＡＣ ７ ２ 读 Ｓ １
电 流 信 号 、对 上 位 机 控 制 信 息 进 行 响 应 、 计 算 单个为数 据 输 出 口，是世 界上 第一 片
单的 Ｒ Ｃ低通 滤波器 【， 一步 降低 输 出噪音并 改善低 电 １ 进 ］
流精 确度 。 ７脚 为 ＡＣＳ １ 拟 电压 输 出 ， 接 与 ＣＣ ４ ０ ７ ２模 直 ２３ 的 Ｐ． ００口连 接 。具 体 电路 如 图 ２所 示 。