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现场总线系统的无线接入与互联

作　者: 周雷
导　师: 魏毅立；王新春
学　校: 内蒙古科技大学
专　业: 控制理论与控制工程
关键词: ZigBee DeviceNet GPRS 现场总线
分类号: TP273
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 52次
引　用: 2次
阅　读: 论文下载

内容摘要

DeviceNet是一种基于CAN技术的低成本、高性能的现场总线网络,它的物理层和数据链路层遵循CAN2.0协议,数据链路层协议通过CAN控制器芯片实现。ZigBee技术是一种近距离、低复杂度、低功耗、低数据速率、低成本的双向无线通信技术或无线网络技术,主要适合于承载数据流量较小的业务,可嵌入各种设备中。GPRS网络是基于GSM的覆盖范围广,性能完善的无线网络,GPRS通信网本身具有较强的数据纠错能力,数据传输率较高,能够保证数据传输的可靠性和实时性。本文根据DeviceNet技术、ZigBee技术和GPRS技术特点,结合现场环境的实际情况,给出了现场数据采集和远距离传输整体解决方案,在现场采用现场总线DeviceNet和无线传感器网络ZigBee相结合,远程传输利用GPRS网络,这样既方便了现场的实时控制又低成本的实现了远程数据的传送。论文中对系统的硬件和软件进行了详细的分析和设计。硬件方面,选用Chipcon公司的超高频单片收发芯片CC1000实现ZigBee网络的数据传输,采用SIMCOM公司的GPRS模块SIM300实现数据的远程传输,CAN控制器选用Microchip公司的MCP2515,CPU选用Atmel公司的ATMEGA128;软件方面,采用了嵌入式实时操作系统AVRX,此操作系统内核小,速度快,代码公开便于裁减和扩展,在此基础上完成了ZigBee协议栈软件,实现了DeviceNet应用层协议,并且完成GPRS数据传输软件的编制。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-8
引言  8-10
1 绪论  10-16
  1.1 ZigBee 简介  10-14
    1.1.1 ZigBee 网络节点类型  10-11
    1.1.2 ZigBee 网络工作模式  11
    1.1.3 ZigBee 网络拓扑结构  11-14
    1.1.4 节点功能  14
  1.2 GPRS 简介  14-16
2 GPRS-ZigBee 无线网络系统整体设计  16-25
  2.1 CC1000 模块  17-18
  2.2 SIM300 模块  18
  2.3 主控制器模块  18-20
  2.4 CAN 模块  20-21
  2.5 DEVICENET  21-23
  2.6 USB 模块  23
  2.7 PCB 图  23-25
3 网络协调器系统软件设计  25-29
  3.1 ZigBee 信息帧  26
  3.2 GPRS 模块软件设计  26-27
  3.3 主控制器软件设计  27-29
4 AVR 单片机的RTOS-AVRX  29-41
  4.1 AVRX 的特点  29
  4.2 AVRX 的任务  29-30
  4.3 AVRX 的信号量  30
  4.4 AVRX 的定时器  30
  4.5 AVRX 的系统堆栈  30-31
  4.6 AVRX 语句结构  31-41
结论  41-42
参考文献  42-45
附录A  45-68
在学研究成果  68-69
致谢  69

现场总线系统的无线接入与互联

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