1、 无线传感网络技术无线传感网络技术 课程设计（论文）课程设计（论文） 题目：题目： 加速度传感器数据采集系统加速度传感器数据采集系统 院（系） ：院（系） ： 电电子与信息子与信息工程学院工程学院 课程设计（论文）任务及评语课程设计（论文）任务及评语 院（系） ：电子与信息工程学院 教研室： 学 号 学生姓名 专业班级 课程设计 （论文） 题目 加速度传感器数据采集系统 课 程 设 计 （ 论 文 ） 任 务 利用加速度传感器进行数据采集，并将采集到的数据传递到上位机，并显示 。用加速度传感器采集到的信息来控制电机，通过转动与停止来检测是否产生加速度。 主要设计内容：主要设计内容： 1. 画出
2、实验原理图 2. 编写功能代码，烧写代码 3. 功能熟练演示 要求：要求： 1. 根据题目和所用的传感器节点,用计算机绘制出原理图以及程序流程图； 2. 认真独立完成所规定的设计内容(4000字左右)，严禁相互抄袭； 指 导 教 师 评 语 及 成 绩 平时成绩： 论文质量： 答 辩： 总 成 绩： 指导教师签字： 年 月 日 目 录 第第 1 1 章章 加速度数据采集系统设计方案加速度数据采集系统设计方案 1 1.1 引言 1 1.2 总体方案论述 1 第第 2 2 章章 加速度数据采集系统的硬件设计加速度数据采集系统的硬件设计 2 2.1 系统所需的硬件 . 2 2.2 硬件系统各部分实现
3、的功能 . 4 2.3 系统整体实现的功能简介 . 5 第第 3 3 章章 加速度传感器数据采集系统的软件设计加速度传感器数据采集系统的软件设计 . 6 3.1 系统软件的功能说明 6 3.2 系统程序流程图 . 6 3.3 系统主要代码 . 7 第第 4 4 章章 课程设计总结课程设计总结 15 参考文献参考文献. 16 1 第第 1 1 章章 加速度数据采集系统加速度数据采集系统设计方案设计方案 1.1 引言 随着智能化脚步的到来， 人们已经发明出了很多用于测量的高智能产品， 其中就有加 速度传感器， 加速度传感器是通过测量由于重力引起的加速度， 你可以计算出设备相对于 水平面的移动速度，
4、通过分析动态加速度，你可以分析出设备移动的方式。 加速度传感器 不仅可以测量牵引力产生的加速度，甚至可以用来分析发动机的振动。其应用非常广泛， 例如加速度传感器可应用于地震波的检测， 车祸报警的应用， 还可用于高压电线的摆动监 测，应用十分的广泛。 1.2 总体方案论述 加速度数据采集系统的总体结构如图 1 所示。 系统主要由三部分组成， 包括加速度传 感器节点，协调器，PC。首先我们将编写好的协调器代码通过 IAR 环境烧写到协调器中， 然后修改协调器中各节点 ID，此时协调器将会组建一个小范围的网络来控制各个节点协 调工作。 加速度传感器节点将采集到的数据通过无线的方式传给协调器， 协调器
5、通过串口 将数据上传到上位机的显示屏。 本次的系统设计在原有的基础上增加了难度， 不仅通过串 口通信输出到 PC 机上实时显示， 而且同过无线的方式用加速度传感器采集到的信息来控 电机，通过转动与停止来检测是否产生加速度。 其系统组成框图如图 1.1 所示 图 1.1 系统总体框图 协调器 电机传感器 加速度传感器 电源模块 PC 显示屏 2 第第 2 2 章章 加速度数据采集系统的硬件设计加速度数据采集系统的硬件设计 2.1 系统所需的硬件 加速度数据采集系统所需的硬件包括加速度传感器节点，协调器，电机传感器节点， PC 机，烧写代码的工具。 其实物图如下： 图 2.1 加速度传感器节点 图
6、 2.2 烧写代码工具 3 图 2.3 协调器 图 2.4 电机传感器节点 4 2.2 硬件系统各部分实现的功能 2.2.1 数据的采集与发送部分 实现该部分功能的部件是加速度传感器节点， 该节点中的敏感元件将测点的加速度信 号转换为相应的电信号，进入前置放大电路，经过信号调理电路改善信号的信噪比，再进 行模数转换得到数字信号， 最后送入到其嵌入的的单片机中， 单片机再进行数据存储与控 制。当传感元件以加速度 a 运动时，质量块受到一个与加速度方向相反的惯性力作用，发 生与加速度成正比 a 的形变， 使悬臂梁也随之产生应力和应变。 该变形被粘贴在悬臂梁上 的扩散电阻感受到。根据硅的压阻效应，扩散电阻的阻值发生与应变成正比的变化，将这 个电阻作为电桥的一个桥臂，通过测量电桥输出电压的变化可以完成对加速度的测量。 其框图如图 2.2： 图 2.2 无线加速度传感器网络节点框图 2.2.2 协调器节点部分 协调器是加速度传感器数据采集系统中的重
