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原文传递基于ZigBee的汽车电子测试平台数据采集系统的设计与实现

论文题名：	基于ZigBee的汽车电子测试平台数据采集系统的设计与实现
关键词：	汽车电子;测试平台;数据采集;ZigBee技术;无线传感器网络;人机交互界面
摘要：	随着科技水平和人民生活水平的不断提高,汽车已成为人们日常生活和现代交通运输的主要力量。在科技高度发达的今天人们对汽车性能的要求也越来越高,随之而来的是汽车相关检测技术的不断完善。　　本文首先分析了汽车电子测试技术、ZigBee技术以及数据融合技术的研究与发展现状。阐述了ZigBee技术的关键特性与应用领域,并通过与其他几种常见无线通信技术的比较,突出ZigBee技术的低功耗、低复杂度、低成本的优势。在深入研究ZigBee技术的基础上,针对传统车辆检测技术在特定测试领域的供电与数据传输有线式的束缚的问题,将无线传感器网络的思想引入汽车电子测试平台中,设计了一套基于ZigBee技术的汽车电子测试平台数据采集系统,并根据系统实际需要,提出系统的详细设计方案与设计方法。　　其次,针对系统要求和实际情况,在硬件电路设计方面选用CC2520芯片作为数据传输的主芯片,并且重点介绍以CC2520和MSP430单片机为核心架构的ZigBee节点,结合抗干扰结构设计,为系统搭建一个稳定的硬件平台,使节点具有采集车载胎压、速度、加速度、温湿度等数据的功能,同时搭载继电器与蜂鸣器等元件使节点具有阈值报警和制动控制功能。　　在软件设计方面选用在IAR Embedded Workbench环境下,编程、调试ZigBee节点应用层程序,实现协调器节点的建立和管理网络的功能;实现终端节点的加入网络以及数据采集功能。最终实现终端节点实时地采集汽车内部以及周围环境数据的功能,并将采集的数据信息通过无线传感器网络传输给协调器节点,协调器节点通过串口将数据传输至上位机。上位机监控中心界面采用VC++ 6.0和数据库SQL Server 2000设计一套良好的人机交互界面,能够基本实现对汽车电子测试数据的实时监测和数据信息的存储,并利用Myeclipse平台开发Web Service网络服务器和Android移动客户端模块,实现网络服务器能够将数据和测试结果发布至Web的功能,并且Android客户端可以通过移动网络实时调用服务器的发布信息,通过安装模拟器并运行应用程序,验证了客户端程序的可行性与稳定性。　　然后,在研究经典数据融合算法的基础上,结合无线传感器网络的特点,提出一种针对终端节点和协调器节点的分布式数据融合算法对数据进行融合处理,提高测试数据精度,降低数据冗余。同时采用动态分簇的路由算法取代传统的静态路由算法,降低节点功耗,提高网络生命周期,最后通过理论计算与仿真实验验证了算法的优越性。　　最后,以实验室为测试环境,搭建无线传感器网络,并分别进行数据采集、控制与设置和网络整体通信测试。分析测试结果表明该系统能够实现无线传感器网络的组建和车载数据的采集与传输的基本功能,并能长时间稳定的运行,系统的实时性与可靠性均能满足用户需求。　　同时,根据设计和实验过程中发现的问题和不足,提出了完善和改进的方向。
作者：	李鑫
专业：	导航、制导与控制
导师：	闫保中
授予学位：	硕士
授予学位单位：	哈尔滨工程大学
学位年度：	2013
正文语种：	中文