KTZigBee無線定位模塊設(shè)計剖析

1、畢業(yè)論文開題報告（理工類）設(shè)計題目學(xué)生姓名ZigBee無線定位模塊設(shè)計電子信息工程課題的目的意義：隨著現(xiàn)代無線通信技術(shù)、計算機技術(shù)的高速發(fā)展，自動控制技術(shù)、傳感技術(shù)逐漸被廣泛地應(yīng)用在工業(yè)與民用建筑上，極大地拓展了消防、救災(zāi)等與人民生活密切相關(guān)的系統(tǒng)的設(shè)計 思路和發(fā)展空間?；?ZigBee技術(shù)的定位系統(tǒng)就是運用上述技術(shù)探索的一條新的解決途徑。 ZigBee技術(shù)以其優(yōu)越的特性在無線通信領(lǐng)域異軍突起，應(yīng)用日趨廣泛。應(yīng)用該技術(shù)所建立的系統(tǒng)必將在未來的智能樓宇中得到更普遍的發(fā)展和應(yīng)用。ZigBee是一種介于無線標(biāo)記技術(shù)和藍牙之間的技術(shù)方案，具有短距離、低速率、低功耗、低復(fù)雜度、低成本、大容量（一個網(wǎng)絡(luò)

2、最多支持65535個節(jié)點）、短時延、通信安全可靠等特點。因此，本論文的主要任務(wù)是基于ZigBee無線定位模塊CC2431s行軟件編程設(shè)計，并在此基礎(chǔ)上熟悉該技術(shù)模塊的相關(guān)應(yīng)用。近幾年來國內(nèi)外研制狀況：當(dāng)需要定位的物體位于建筑物內(nèi)部，如辦公大樓、倉庫、礦道內(nèi)，傳統(tǒng)的GPS技術(shù)的定位精度就明顯下降了甚至無法進行工作?；贕PS室內(nèi)定位技術(shù)的局限性，目前室內(nèi)定位技術(shù)主要應(yīng)用有紅外技術(shù)、超聲波技術(shù)、RFID技術(shù)以及ZigBee/IEEE 802.15.4為代表無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。紅外技術(shù)由于其傳輸距離太近、傳輸路徑為直線的缺點限制了其發(fā)展；超聲波技術(shù)雖成功利用了類似蝙蝠定位的原理實現(xiàn)最高精度可到9cm的定位

3、，但是這類系統(tǒng)的成本太高；同時兼顧定位精度高和系統(tǒng)價格低的室內(nèi)定位方案只有RFID技術(shù)，但由于功耗方面的考慮，還是阻礙了它的廣泛應(yīng)用；基于IEEE 802.15.4標(biāo)準(zhǔn)的ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在以上距離、成本、功耗等要求的綜合考慮中均有相當(dāng)?shù)膬?yōu)勢體現(xiàn)，作為一項新興開發(fā)的技術(shù)，ZigBee起步較晚但由于其優(yōu)點突出、前景光明，因而獲得了較為廣泛的應(yīng)用。尤其是在煤礦、消防救 險中更是發(fā)揮著其卓越的技術(shù)優(yōu)勢。設(shè)計方案的可行性分析及預(yù)期目標(biāo)：該無線網(wǎng)絡(luò)定位系統(tǒng)基于RSSI（即接受到信號強度）值，降低了網(wǎng)絡(luò)流量與通信延遲，從而可實現(xiàn)分辨率為0.25米，定位在 5米以內(nèi)的精度。系統(tǒng)主要包括可移動的定位節(jié)點

4、 （Blind node）和有固定坐標(biāo)位置的靜態(tài)參考節(jié)點（Reference node）。定位節(jié)點通過接收信號強度與已知參考節(jié)點位置準(zhǔn)確計算出有關(guān)節(jié)點位置，然后將位置信 息發(fā)送給接收端，如電腦、PDA、手機等，從而獲取位置信息。示意圖如下所示。預(yù)期目標(biāo):1 .由于CC2431集成了多個功能模塊，所以設(shè)計相應(yīng)的少許外圍電路以配合ZigBee的相關(guān)協(xié)議實現(xiàn)定位功能。2 . 了解ZigBee2006實時操作系統(tǒng)的概念及其提供的任務(wù)管理，理解匹配協(xié)議中 OSAL層的程序結(jié)構(gòu)。3 . 了解定位原理并設(shè)計定位引擎模塊中的程序以實現(xiàn)基于ZigBee的定位功能。4 .深入理解基于該定位模塊的現(xiàn)實應(yīng)用，介紹礦井安全無線定位網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的工作原理，并對其相關(guān)功能模塊的進行程序設(shè)計。c（參考節(jié)點）/oo d，亞系統(tǒng)工作原理示意圖1所需要的儀器設(shè)備、材料：PC機一; ZigBee無線單片機開發(fā)系統(tǒng)；IAR7.20以上C51開發(fā)環(huán)境等課題分階段進度計劃：序號起止日期工作內(nèi)容階段成果1第12周資料檢索。根據(jù)設(shè)計內(nèi)容搜集有關(guān)的設(shè)計資 料：參考書、相關(guān)科技期刊及集成電路手冊 等?；就瓿扇蝿?wù)2第34周方案設(shè)計。通過篩選，基本確定設(shè)計方案?；就瓿扇蝿?wù)3第58周學(xué)習(xí)protel99SE,繪制相關(guān)匹配電路?；就瓿扇蝿?wù)4第910周繪制軟件流程圖?；就瓿扇蝿?wù)