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基于Contiki的超聲距離監控系統的設計與實現.doc

資料分類:設計作品 上傳會員:小木匠 更新時間:2019-11-20
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摘要:日常生活里有很多場合需進行非接觸測距如工業測井、機器人躲避障礙物、液位測量、汽車防撞等。超聲波測距能在近距離范圍直接測量目標,成本低,操作簡便,覆蓋范圍廣,而且不受電磁、光線、煙霧等因素的干擾。隨著物聯網興起,許多無線傳感器網絡節點連入互聯網。無線傳感器網絡可以通過各類微型傳感器共同實現對環境對象的實時感知和采集,實現實時監測。基于無線傳感器網絡設計的Contiki操作系統具備C語言開發、移植簡便、支持許多硬件平臺、支持動態加載和更換單個程序和服務、在運行時加載和卸載各個應用程序或服務、耗能低等特點。

本次設計的主要內容是在基于CC2530平臺上移植的Contiki操作系統,利用超聲波測距模塊HC-SR04設計并實現了一個超聲波距離測量的系統。通過該設備可以賦予無線傳感網中檢測節點超聲距離檢測的能力,網絡中的其他節點可以隨時獲取距離檢測節點的距離數據,當距離過近或過遠時可給出報警信號通知上位機。

 

關鍵詞 Contiki;超聲波;CC2530;傳感器;無線傳感器網絡

 

目錄

摘要

Abstract

1 緒論-1

1.1 研究的背景與意義-1

1.2 無線傳感網絡技術的發展現狀-1

1.3 超聲波測距的發展現狀-2

1.4 論文的主要研究內容與結構組織-2

2 Contiki及無線傳感網絡-4

2.1 Contiki-4

2.1.1 Contiki代碼結構-4

2.1.2 內核源代碼目錄結構-5

2.1.3 Contiki系統架構-6

2.2 無線傳感器網絡-7

2.2.1 無線傳感器網絡的特點-7

2.2.2 無線傳感器網絡體系結構-8

2.2.3 無線傳感器網絡的關鍵技術-8

3 總系統設計-9

3.1 系統需要完成的功能-9

3.2 方案與論證-9

3.2.1 信號無線傳輸部分-9

3.2.2 超聲波模塊選擇-10

3.2.3 PC上位機顯示的選擇-10

4 系統硬件設計-11

4.1 超聲波測距模塊-11

4.2 信號傳輸模塊-12

4.2.1 CC2530芯片主要特性-13

4.2.2 I/O端口引腳功能-14

4.2.3 電源引腳功能-14

4.2.4 控制引腳功能-14

4.3串口通信模塊-15

5 軟件設計-16

5.1 軟件開發語言與開發環境-16

5.2 Contiki在CC2530下的移植要點-16

5.2.1 操作系統內核移植-16

5.2.2設備驅動-16

5.3發送模塊程序設計-16

5.4 接收模塊程序設計-17

5.5 上位機模塊程序設計-18

6 系統測試與結果分析-21

6.1 硬件連線方法-21

6.2 驅動安裝與測試-21

6.3 VB上位機顯示-23

6.4 誤差分析-26

結論-27

致謝-28

參考文獻-29

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