基于ZigBee的力学实验室无线数据传输系统.pdfVIP

2011年 10月 机床与液压 Oet．201l 第39卷 第20期 MACHINET0OL ＆HYDRAULICS Vo1．39No．20 DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2011．20．036 基于 ZigBee的力学实验室无线数据传输系统 王朋亮，丁金华 ，张波 (大连工业大学机械工程与 自动化学院，辽宁大连 116034) 摘要：为了减少力学实验室内布线的麻烦 ，方便获取力学实验室内各个应力测量点的数据 ，提出了一种基于ZigBee平 台，采用美国Silabs公司的C8051F340单片机与Freescale公司MC13214射频芯片的组合 ，并在PC机上应用8．5中文版的 LabVIEW，设计开发了一种数据传输系统。该研究成果已在实验室教学中得到了成功应用。 关键词：ZigBee平台；LabVIEW；单片机；MC13214射频芯片；力学实验室 中图分类号：TP216 文献标识码 ：B 文章编号 ：1001—3881(2011)20-097—3 W irelessDataTransmissionSystem BasedonZigBeeofM echanicsLaboratory WANG Pengliang，DINGJinhua，ZHANGBo (SchoolofMechanicalEngineeringandAutomation，DalianPolytechnicUniversity， DalianLiaoning116034．China) ． Abstract：Inordertoreducethetroubleofwiringthemechanicslaboratoryandfacilitatedynamicaccesstomechanicalstress measurementpointsofeachlaboratory data，theplatform basedonZigBeewaspresented．AdoptedwithcombinationaloftheUnited StatesSilabs’sC8051F340MCU andtheFreescaleMC13214RFchipandappliedthe8．5ChineseversionofLabVIEW onPC．adata transmissionsystem wasdesignedanddeveloped．Theresearchresultshavebeensuccessfullyappliedinteachinginthelaboratory． Keywords：ZigBeeplatform ；LbaVIEW ；MCU；MC13214RFchip；Mechnaicslaboratory 随着时代的发展，某校的力学综合实验室的规模 越来越大，实验项 目繁多，做实验的学生人数多，参 与实验的班级多达 30个。庞大的实验室对于所测实 验数据的传输成为难题。目前应用于力学实验室的应 力测量系统采用应变片传感器、AD转换器及单片机 等组成的有线传输系统，这种应力采集系统需要在力 学实验室内布置大量线缆，才能把应变片传感器的信 号送到上位机上，同时线路线缆上传送的信号易受干 扰和损耗 ，测量误差也比较大 ，影响了实验的精度和 效果。ZigBee技术作为一种无线网络数据通信技术 ， 已经在越来越多的场合上使用 ，并且表现出其独特的 优越性。于是作者在原有实验室设备 、装置的基础上 设计了一种基于ZigBee的无线数据传输系统。它采 用 C8051F340单 片 机控 制 无 线数 据 传 输 芯 片 MC13214，通过无线方式进行数据的传输。实验结果 证明：该系统使用灵活、成本低廉 、可方便地应用于 学生的实验测量系统中。 1 总体设计方案 系统将每个应力测量点的信号经过放大电路后输 图1 系统总体结构示意图 入美国Silabs公司的 C80