[硕士]压力式雨量及路面积水检测的WSN节点设计

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内容简介

　　[硕士]压力式雨量及路面积水检测的WSN节点设计　　学科专业:道路与铁道工程　　授予学位：硕士 　　学位授予单位： 南京信息工程大学　　学位年度：2011　　 本文是以无线传感器网络在气象观测领域的应用为背景，设计一种基于ZigBee协议的压力式雨量及路面积水测量系统。该设计采用高精度数字式压力传感器与无线传感器网络技术，实现了自动气象站中雨量及路面积水的测量。　　 雨量及路面积水检测的WSN节点的设计与实现是基于无线传感器网络自动气象站研究的重点内容之一。本文首先介绍了课题研究的背景、意义、雨量及路面积水测量现状，阐述了无线传感器网络的研究进展，提出一种主控板加数字式压力传感器的组合式设计方案。数字式压力传感器负责将降雨及路面积水产生的压力信号转换为数字信号，实现雨量与路面积水的采集;主控板主要完成采集数据的处理与无线传输，通过串口实现主控板与压力传感器的数据通信。根据设计方案，文章中给出了主控板及数字式压力传感器设计的硬件电路及软件工作流程图，并对软件开发环境作了简单介绍。　　 其次，本文利用BP神经网络插值算法对系统非线性与温度系数带来的误差进行修正与补偿，将达到训练要求的BP网络中的各神经元权值、闽值作为单片机实现插值点修正与补偿处理的系数，其处理过程简单方便，大大提高了系统的性能。此外，文章中给出了软件中所定义的数据存储和无线传输时的数据格式及串口控制命令，并对系统的校正进行了介绍;通过C#编写的PC机采集软件、设计节点及实验用WSN设备节点完成了以无线通信网络数据传输测试和雨量及积水采集为主要任务的实验，验证了所设计的传感器网络节点的可靠性和有效性。　　 最后对全文进行了总结，并根据设计中存在的一些不足对论文的后期工作进行了展望。

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