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随着工业生产现代化的进程,常用的有线连接方式已经不能满足工业测控现场高速发展的需求,无线传感器网络技术应运而生,成为测控领域新的发展趋势。因此,设计具有通用性,适用于多种传感器的现场级无线传感器测控节点模块,并研究其应用中需解决的网络构建、无线下载、跳频传输等问题具有一定的现实意义。
本文详细介绍了基于ZigBee技术的通用测控模块设计及其应用中的常见问题,主要包括以下几个方面。首先对无线传感器网络进行了研究,分析了无线传感器网络自身的特点、与传统无线网络的区别以及应用于工业现场的难点等问题。对ZigBee协议进行了剖析,重点分析阐述了ZigBee协议物理层、介质层、网络层的相关关键技术。随后介绍基于Zigbee无线技术的通用测控模块的设计思路,以及应用嵌入式系统实现无线节点硬件设计的具体步骤和相应软件开发的实施细节,并通过对元件和电路的选择,软件上相关线性化、PID算法的应用实现了节点设计的优化。最后,结合工业现场对无线通用测控模块进行布设和应用,并构建实用的无线传感器网络。重点介绍了节点模块应用于常见几种传感器的实例,与现存有线网络的衔接,无线下载的实现等问题。并对使用跳频技术进行数据传输作了有益的尝试。