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1、苏州科技学院天平学院毕业论文开题报告论文题目基于ZigBee的基坑支护无线网关设计院系电子与信息工程学院专业计算机科学与技术学生姓名程卓学号050421103指导教师班建民2009 年 3 月 10 日1.本课题研究的背景、目的及意义深基坑工程是一个古老而又有时代特点的岩土工程课题，边坡开挖和简易木 桩支护可以追溯到远古时代。人类土要工程活动促进了基坑的发展，但是由于本 世纪初以前的建筑基坑一般具有工程小、开挖面积少的特点且那时的监测仪器尚 不发达，极少采用仪器监测基坑的开挖及其运行情况。本世纪初以来，在国外由 于高层、超高层建筑的大量涌现，部分建筑基坑开始采用仪器进行监测，在20 世纪60年
2、代初期，已经开始在奥斯陆和墨西哥软土深基坑中使用仪器进行全方 位的监测，经过近30年的发展，国外20世纪90年代已经出现了监测电脑数据 采集系统，实现了监控的自动化我国的深基坑的全方位监测于20世纪90年代 才开始起步。在深基坑的研究方面，国外主要侧重于支护设计和施工技术的研究， 缺乏对监测分析、信息反馈及预测预报的自动化研究。安全监测工作的蓬勃发展 在国内外带动了一大批监测仪器研制生产部门的发展，一些先进监测仪器在工程 中得以应用。数据采集(Data Acquisition )是获取信息的基本手段。数据采集技术作为信 息科学的一个重要分支，是以传感器、信号测量与处理、微型计算机等技术为基 础
3、而形成的一门综合应用技术。数据采集系统是利用计算机、通信、测控等技术 采集、记录和显示现场的各种物理参量，以供管理人员和现场操作者参考的系统； 是现代测控系统的基础，用于获取各种现场测量数据。远程监控系统的发展方向之一是应用Internet技术，在TCP/IP协议和WWW 规范的支持下，通过嵌入式Web Server获取由终端传感器节点所获取的被监测 的对象的信息，并即时给出响应和进行实时控制。在嵌入式系统上构建Web Server和基于B/S模式的远程监测，能够使系统 的软硬件成本大大降低，而且设备体积小巧，便于安装和维护。与此同时，ZigBee 无线网络技术以其低功耗、低速率、低复杂度、低
4、成本的特点和灵活的组网方式， 更适用于构建无线传感器网络，研究和使用ZigBee协议作为作为无线传感器网 络的通信标准，将使无线传感器网络在实时监测和远程控制等领域具有更好的应 用前景。2本课题主要研究内容和预期目标(1) 主要研究内容：基坑支护的相关背景，基坑工程的发展和现状；ZigBee技术的相关背景，ZigBee网络结构以及协议栈结构；开发板STR912FW44的相关寄存器数据手册的参考和学习；软件开发平台RealView MDK开发平台的熟悉和使用；嵌入式操作系统uC/OS-II在开发平台上的移植的学习；嵌入式TCP/IP协议栈uIP在开发平台上移植的学习；简化的ZigBee协议栈AT
5、命令集的学习和使用；网关和PC机通信的设计；网关和传感器节点通信的设计。(2) 预期目标通过研究基坑工程的历史和发展，学习ZigBee协议栈的结构和使用，设计 并选择短距离ZigBee无线网络数据传输软件和硬件平台，并在具体设计中熟悉 和使用这些开发环境，移植嵌入式实时操作系统uC/OS-II，嵌入式TCP/IP协议 栈uIP,选择简化的ZigBee协议栈AT命令集，设计网关和节点、网关和主机之 间通信的数据结构以及核心流程，完成基于ZigBee技术的无线网关网关的设计。3. 本课题拟采用的研究方法、步骤(1) 研究方法对于基坑工程相关背景的学习，将参考和借鉴建筑基坑工程的相关论文， 以便迅速
6、对课题背景有个大致的了解；对于ZigBee协议的学习，将参考现有的ZigBee2004和ZigBee2006文档， 通过比较和选择决定最终采用的方案；对于嵌入式开发平台的熟悉和使用，可以充分利用成都无线龙提供的示例 代码和参考文档来快速上手，并结合数据手册，以便能对开发板硬件有个大致的 了解，方便以后的程序设计；对于嵌入式操作系统uC/OS-II的移植，由于网上已经有很多成功的移植 范例，所以可以参考这些范例来学习和实现移植的流程和工作；对于嵌入式TCP/IP协议栈的移植和使用，可以参考官方的说明文档，以 便了解其应用程序接口，方便日后的开发；对于嵌入式无线网关的通信程序设计，将采用结构化的设
7、计方式，方便程 序的开发和维护(2) 步骤a. 研究和学习基坑工程的历史和发展，ZigBee协议的技术背景，对整个项 目的技术背景有个大致了解；b. 熟悉和使用项目软件和硬件开发平台，便于尽快上手；c. 学习移植的相关知识，将嵌入式操作系统uC/OS-II移植到目标平台上；d. 学习嵌入式TCP/IP协议栈的相关知识，并移植到目标平台上；e. 设计网关和主机、网关和传感器节点的通信流程f. 设计网关的扩展功能，增强网关中端的控制功能。4. 本课题主要参考文献1 李文仲，段朝玉.ARM9微控制器与嵌入式无线网络实战M.北京：北 京航空航天大学出版社，2008.2 焦海波，刘健康.嵌入式网络系统设
8、计M.北京：北京航空航天大学出 版社，2008.3 美Jean J.Labrosse著,邵贝贝 等译.嵌入式实时操作系统uC/OS-II（第 二版）M.北京：北京航空航天大学出版社，2003.4 李宁.ARM开发工具RealViewMDK使用入门M.北京：北京航空航 天大学出版社，2008.5 李文仲，段朝玉.ZigBee2006无线网络与无线定位实战M.北京：北京 航空航天大学出版社，2008.5. 本课题的具体进度安排（包括序号、起迄日期、工作内容）（1）2009.1.15 - 200921：基坑工程的背景的学习和研究；（2）2009.2.1 - 2009.2.15： ZigBee协议相关技术知识的学习和研究；（3）2009.2.15 - 2009.3.15:项目软件和硬件开发平台的熟悉和使用；（4）2009.3.15 - 2009.4.7：嵌入式操作系统uC/OS-II的学习和移植；（5）2009.4.7 - 2009.5.1:嵌入式TCP/IP协议栈的学习和移植；（6）2009.5.1 - 2009.5.30 :网关和主机、网关和传感器节点通信的设计;（7）2009.5.30 - 2009.6.10 :设计文档以及其他必要文档的编写。
TFT-LCD的指针式时钟显示
