高精度无线倾角传感器系统设计

作     者：林大为 

作者单位：中北大学 

学位级别：硕士

导师姓名：秦丽;郭涛

授予年度：2011年

学科分类：080904[工学-电磁场与微波技术] 0810[工学-信息与通信工程] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 080202[工学-机械电子工程] 08[工学] 080402[工学-测试计量技术及仪器] 0804[工学-仪器科学与技术] 081001[工学-通信与信息系统] 0802[工学-机械工程] 

主      题：倾角 无线 CC1110 SCA103T-D05 SimpliciTI 

摘      要：随着无线传感器网络技术的成熟,无线传感器技术得到了飞速发展。无线传感器携带、安装方便,彻底摆脱了传统有线传感器受布线限制的缺点,而且无线传感器维护简单,一次充电可长期使用,可广泛应用于国防军事、环境监测、交通管理、医疗卫生等领域,具有十分广泛的应用前景。 本文首先分析了倾角测量的原理,论述了高精度无线倾角传感器系统的总体设计方案,在此基础上,采用无线单片机CC1110作为系统无线传输的核心芯片,配合倾角传感器SCA103T-D05设计了传感器节点的硬件电路,完成了对倾角信号的采集和传输;配合MAX232设计了数据中心节点的硬件电路,完成对与传感器节点的无线通信功能和与上位机的串行通信功能。 其次研究了无线传感器网络相关的通信协议,采用针对小型RF网络的低功耗RF协议SimpliciTI网络协议作为高精度无线传感器系统无线通信协议,根据协议要求设计了传感器节点和数据中心节点的相应程序。为实现对倾角信号的实时监测,在Visual C++6.0开发环境下设计了高精度无线传感器系统的上位机软件,上位机软件与数据中心通过串口进行通信,实现了对倾角信号的实时监控。 最后对高精度无线倾角传感器的误差来源进行过了分析,并对几种主要误差进行了相应的补偿,提高了高精度无线倾角传感器系统的测量精度。