| 摘要 | 第4-5页 |
| Abstract | 第5-6页 |
| 1 绪论 | 第10-18页 |
| 1.1 引言 | 第10-12页 |
| 1.1.1 研究背景 | 第10页 |
| 1.1.2 无缝钢轨位移测量的发展现状 | 第10-12页 |
| 1.1.3 课题研究的目的和意义 | 第12页 |
| 1.2 无线传感器网络技术 | 第12-14页 |
| 1.2.1 无线传感器网络的组成 | 第12-13页 |
| 1.2.2 无线传感器网络的特点 | 第13页 |
| 1.2.3 无线传感器网络的应用领域 | 第13-14页 |
| 1.3 无线通信 | 第14-16页 |
| 1.4 本文主要的研究工作和文章结构 | 第16-18页 |
| 2 无缝钢轨爬行监测系统总体设计 | 第18-32页 |
| 2.1 监测系统方案设计 | 第18-21页 |
| 2.1.1 设计目标 | 第18页 |
| 2.1.2 系统总体框架 | 第18-21页 |
| 2.2 无线监测网络的构建 | 第21-31页 |
| 2.2.1 ZigBee无线传感器网络结构分析 | 第21-22页 |
| 2.2.2 网络地址分配机制 | 第22-24页 |
| 2.2.3 路由算法分析 | 第24-26页 |
| 2.2.4 路由发现 | 第26-27页 |
| 2.2.5 ZigBee协议栈的选择 | 第27页 |
| 2.2.6 ZigBee网状网络的组建过程 | 第27-30页 |
| 2.2.7 数据传输 | 第30-31页 |
| 2.3 数据管理与分析 | 第31页 |
| 2.4 本章小结 | 第31-32页 |
| 3 系统硬件设计 | 第32-46页 |
| 3.1 系统网络节点硬件组成及作用 | 第32页 |
| 3.2 传感器的选择 | 第32-36页 |
| 3.2.1 温度传感器 | 第33-34页 |
| 3.2.2 位移传感器 | 第34-36页 |
| 3.3 ZigBee芯片选型 | 第36-39页 |
| 3.3.1 ZigBee射频芯片与微控制器的组合解决方案 | 第36-37页 |
| 3.3.2 ZigBee单芯片(SOC)解决方案 | 第37-39页 |
| 3.4 天线设计 | 第39页 |
| 3.5 节点电路设计 | 第39-40页 |
| 3.5.1 电源模块电路 | 第39页 |
| 3.5.2 数据采集电路 | 第39-40页 |
| 3.6 低功耗设计 | 第40-45页 |
| 3.6.1 系统供电模式 | 第40-42页 |
| 3.6.2 电源管理模式的控制 | 第42页 |
| 3.6.3 电池使用时间的计算 | 第42-45页 |
| 3.7 本章小结 | 第45-46页 |
| 4 系统软件设计 | 第46-54页 |
| 4.1 CC2530开发软件介绍 | 第46页 |
| 4.2 ZigBee协调器节点程序设计 | 第46-49页 |
| 4.2.1 协调器节点初始化 | 第47页 |
| 4.2.2 进入操作系统 | 第47页 |
| 4.2.3 定义协调器 | 第47页 |
| 4.2.4 其他节点加入网络的显示 | 第47页 |
| 4.2.5 协调器接收其他节点数据 | 第47页 |
| 4.2.6 协调器串口通信程序 | 第47页 |
| 4.2.7 协调器接收与发送上位机命令 | 第47-49页 |
| 4.3 ZigBee路由器节点程序设计 | 第49-51页 |
| 4.3.1 路由功能的实现 | 第49-50页 |
| 4.3.2 数据采集功能的实现 | 第50-51页 |
| 4.4 通信数据帧的设计 | 第51-53页 |
| 4.4.1 路由器到协调器的数据帧格式 | 第52页 |
| 4.4.2 协调器到路由器的命令帧格式 | 第52页 |
| 4.4.3 协调器到上位机的数据帧格式 | 第52-53页 |
| 4.4.4 上位机到协调器的命令帧格式 | 第53页 |
| 4.5 本章小结 | 第53-54页 |
| 5 监测系统应用验证 | 第54-57页 |
| 5.1 软件开发工具的下载与安装 | 第54页 |
| 5.2 建立ZigBee无线传感器网络及接收数据 | 第54-55页 |
| 5.3 上位机软件测试 | 第55-56页 |
| 5.4 本章小结 | 第56-57页 |
| 6 总结与展望 | 第57-59页 |
| 6.1 工作总结 | 第57-58页 |
| 6.2 工作展望 | 第58-59页 |
| 参考文献 | 第59-63页 |
| 攻读硕士学位期间的主要研究成果 | 第63-64页 |
| 致谢 | 第64页 |