基于物联网和四轴飞行器的环境监测系统设计

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摘要

1 引言

1．1 本课题研究背景

1．2 课题研究的意义

1．3 国内外研究现状

1．4 研究内容和论文结构

2 物联网及其在数据传输中的应用

2．1 物联网、传感网、互联网之间的关系

2．2 物联网技术体系架构

2．2．1 物联网感知层

2．2．2 物联网网络层

2．2．3 物联网应用层

2．3 物联网关键技术

2．3．1 传感器技术

2．3．2 Zigbee技术

2．4 物联网涉及的公共技术

2．4．1 编码技术

2．4．2 标识技术

2．4．3 解析技术

2．4．4 信息服务

2．4．5 安全技术

2．4．6 中件间技术

2．5 物联网在环境监测方面的应用

2．5．1 气体监测

2．5．2 水质监测

2．6 本章小结

3 环境数据采集子系统

3．1 环境信息采集部分

3．1．1 MCU及其最小系统电路

3．1．2 部分传感器

3．1．3 电源及指示

3．2 机械及控制部分

3．2．1 飞行原理

3．2．2 动力学模型的建立

3．2．3 四轴飞行器的PID控制

3．2．4 四轴飞行器电路设计

4 环境监测系统的总体设计及系统硬件设计

4．1 核心硬件资源

4．1．1 CC2530简介

4．1．2 天线和巴伦匹配电路设计

4．1．3 晶振电路设计

4．2 底板硬件资源

4．2．1 A／D转换电路接口

4．2．2 串口电路设计

4．3 ZigBee节点设计

4．3．1 终端节点工作流程

4．3．2 路由器节点设计

4．3．3 网关节点设计

4．3．4 网关节点与路由器、终端节点之间的数据收发

4．4 系统使用到的ZigBee技术

4．4．1 ZigBee网络中的节点

4．4．2 ZigBee数据通信

4．5 数据处理

4．5．1 物理层数据处理

4．5．2 数据包接收和地址译码

4．5．3 应答ACK帧

4．5．4 CSMA-CA

5 系统软件设计与界面展现

5．1 终端节点程序设计

5．2 网关节点主要程序设计

5．3 路由器程序设计

5．4 传感器采集

5．4．1 温度采集

5．4．2 湿度、光照、烟雾数据采集

5．5 ZigBee远程控制

5．6 本章小结

6 总结与展望

6．1 工作总结

6．2 展望

参考文献

致谢

作者简介及读研期间主要科研成果