基于zigbee技术的气象信息发布系统设计

 2022-01-17 11:01

论文总字数:23356字

目 录

1 绪论 1

1.1 选题背景 1

1.1.1 气象预报 1

1.1.2 无线通讯 1

1.2 国内外发展现状 1

1.2.1 物联网方面 1

1.2.2 气象信息实时发布方面 2

1.3 研究内容 2

2 Zigbee技术概述 4

2.1 zigbee技术简介 4

2.1.1 无线传感网络与zigbee的关系 4

2.1.2 zigbee协议 4

2.2 zigbee的特点 6

2.3 zigbee的网络拓扑模型 6

2.4 zigbee的应用范围 7

2.5 常见的zigbee协议栈 7

2.6 开发环境 7

2.7 CC2530芯片 8

2.7.1 简介 8

2.7.2 CC2530的结构框架 8

2.7.3 CC2530 CPU 8

2.7.4 CC2530的编程基础 9

2.7.5 I/O 9

3 PC端实时获取天气信息 10

3.1 JAVA简介 10

3.1.1 概述 10

3.1.2 Java语言的特点 10

3.1.3 Java开发环境 11

3.1.4 使用Eclipse开发Java程序 11

3.2 Java获取天气 11

4 Zigbee无线通讯 12

4.1 zigbee天线通讯 12

4.2 部分源码及其意义 13

4.3 实验步骤 16

4.4 仿真电路 17

4.4.1 仿真软件 17

4.4.2 仿真电路截图 17

5 终端节点单片机设计及12864液晶显示 19

5.1 51系列单片机简介 19

5.1.1 51系列单片机的应用领域 19

5.1.2 51系列单片机的内部结构 19

5.1.3 单片机结构的类型 20

5.1.4 中央处理器 20

5.2 单片机与zigbee的通讯 20

5.2.1 串行通信概述 21

5.2.2 双机通讯 22

5.2.3 部分源码分析 22

5.3 12864LCD液晶显示 22

5.3.1 12864LCD简介 22

5.3.2 仿真电路 23

5.3.3 部分源码分析 24

6 总结与展望 26

6.1 本文总结 26

6.2 工作展望 26

参考文献 26

致谢 28

基于Zigbee技术的气象信息发布系统设计

谢无双

,China

Abstract:In recent years, vocabulary, such as mobile connectivity, home application digitization, wireless control, wireless communication, wireless location and wireless networking, have often appeared in our line of sight. It is also because of the rapid development of information technology industry, home appliances, online intelligence, the popularity of the Internet and the expansion of the rich features of the microcontroller, which makes them slowly become our daily and become part of our lives.

Zigbee technology combines a variety of different wireless transmission technology, in addition to Zigbee Union and IEEE802.15.4 the promotion, the network exists in every corner of the global village. In addition to industrial and agricultural, military, energy and other basic industries, the future can also be used in human daily life and labor development in many areas. And the weather information profound impact on people's travel, labor, play, etc., every day to obtain timely weather information is very important for citizens.

After analyzing the feasibility of zigbee technology, zigbee wireless transmission technology can be applied to the distribution of meteorological information, and the computer connected with the coordinator as the background, JAVA crawl weather information through serial communication and antenna transmission to the terminal, and finally through the display Screen will be captured from the background of the information through the show. The system will be used in stadiums, bus stations, office buildings, etc., for pedestrians to watch the day to obtain the weather information. Key words: Internet of things, zigbee, Weather forecast, Serial communication

1 绪论

1.1 选题背景

物联网技术在日常生活中的运用日益增多,以其中拥有诸多便捷优点的zigbee技术尤为突出,将zigbee技术嵌入居民生活的方方面面,无疑给人们带来便利。其中以天气预报为例,将每天的气象预报加以zigbee的无线传输技术,最终显示在LCD显示屏上,将整个系统应用在办公楼、露天广场、公交地铁站,这样,人们获取天气信息就变得十分便捷。

1.1.1 气象预报

天气联系着家家户户,气候影响每行每业,人类的经济发展、社会进步,可以说任何一项社会行为,如果不顺应气象学发展运行规律,人类就无法顺利完成每一项活动。随着社会的不断发展,天气气候变化等气象信息影响着人们生活的方方面面,与人类的社会生产实践活动以及经济创新发展紧密相连。近些年来,气象局等气象部门将业务能力和整体体系的建设规划作为重要任务,服务平台的建设在服务业务体系建设和气象多轨道业务中起到了十分重要作用。

1.1.2 无线通讯

近些年来,正因为人们对无线通讯技术的需求度每日剧增,无线通讯和无线网络均表现出了十分惊人的增涨趋势,这无疑对无线通信向高速通信方向发展十分有利。无线通讯应用的领域从基础的工农业,到现在新兴的车载网络系统、家用电器智能化、医疗传感器等,zigbee技术也是我国大力推广的物联网技术之一。在整个信息产业发展中,除了计算机和Internet Technology,物联网已经成为第三次浪潮。

物联网能够自动控制运行、一天不间断工作、实时及时、覆盖范围广,同时拥有广泛的发展前景,将物联网与气象信息实发布结合起来,更加增强了信息发布的实时性和可信度,也是物联网技术在气象领域的重要应用。

1.2 国内外发展现状

1.2.1 物联网方面

从国际的角度看,美国、日本、欧盟等国家都十分重视发展物联网应用技术的相关工作,而且相关专家学者已经针对技术发展做了不少研究开发和应用工作。比如,以改变政府及企业和民众之间的交流方式来提高办事效率、响应速度和处理问题的灵活性,可以通过信息通信技术(ICT)来实现改变未来产业创新发展结构和方式的目标,把传感器嵌入到地球的方方面面。而为了能够解决问题,还需要收集许多可靠数据,最后通过人工智能来分析。其中欧盟的物联网发展最早。

从国内角度看,我国在“物联网”这一概念的提出和发展应用上并不比国际水平落后,例如《新一代宽带移动无线通信网》,作为我国改革开放起来的一项重要规划决策,就把“传感器及其网络”作为专项核心开发研究项目,全国很多省份和各大都市都积极响应政策号召,已大量使用传感网络来解决城市基础发展中的交通、水电、养殖业等的“M2M”信息通信技术的问题。

1.2.2 气象信息实时发布方面:

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