基于ZigBee技术的柜式秤的研制

来源 :成都理工大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:YUZHOU2010
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目前,市场对仪器的智能化水平要求越来越高,在多台柜式秤组成的测量系统中,这点尤为重要。在多个柜式秤组成的测量系统中,每个柜式秤都是由多个传感器构成,如果采用连接线对系统的各个部分进行连接,将造成设备的安装的复杂化,不利于系统的改造和升级。为此,本文在总结了前人研究的基础上,设计采用了以ZigBee(ZigBee是基于IEEE802.15.4标准的低功耗个域网协议。根据这个协议规定的技术是一种短距离、低功耗的无线通信技术。)作为系统交互的纽带,组建无线传输网络。在传统的柜式秤系统中系统是使用的CAN总线技术,由于在CAN总线网络中需要大量的线缆来连接各网络节点,所以当需要组网的规模越大要求的线缆就越多,这样就造成了设备整体安装的复杂性。在对传统柜式秤的改进我采用ZigBee技术来为系统组网。改进的柜式电子秤是由15台柜式电子秤组成的一个物品重量测量系统,每台柜式秤由5台电子秤组成,总共一组柜式电子秤系统是由75台电子秤组成的,需要对75个电子秤组成的节点网络组网,同时需要对每个系统配置一台PC机来进行监控。由网络中的协调器通过串口将数据传输给PC机,通过计算机上位机软件对数据进行相应的管理与记录,具有良好的人机界面,自动化程度高。柜式秤的改进包括硬件和软件的改进,硬件设计方面采用TI公司的CC2530芯片为控制核心,CC2530集成了51单片机内核、A/D转换模块和射频模块。利用此芯片可以完成包括控制、数据处理、系统组网、数据无线传输等功能。软件部分有两个部分:一个是ZigBee协议栈(实现系统的组网必须用到协议栈),另外一个是电子秤节点应用程序(实现A/D转换、数据显示、数据传输等等)。在四川医药公司柜式秤项目的实践工作基础之上,对传统的柜式秤系统组网和数据传输进行改进,取得的技术成果及创新点如下:1)采用无线传输技术使系统更加便于安装与调试,具有极好的可扩展性;2)采用TI公司的CC2530作为主芯片,该芯片内部集成了AD芯片,提高了电路板卡的集成度,有效地减小了板卡的体积,提高了系统的稳定性和可靠性;3)电子秤采用了休眠模式,使系统更加省电,保证节约能源的要求;4)工作于全球通用的2.4GHZ(工业科学医疗ISM)频段,所以柜式秤仪器可以工作在世界任何一个地方,这使得仪器有更广阔的市场空间。本文以ZigBee作为通信核心,采用PC机作为上位机,实现了工作人员对柜式秤测量系统的远程监控。
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