摘要：随着我国的发展，公路、大跨度桥梁、大坝等大型岩土建筑数量越来越多。而地质因素、施工质量、建筑老化等问题使岩土建筑的健康状况的监控变得日益迫切。

针对岩土工程安全问题和应力数据不能及时采集等问题，根据物联网的现状和发展，结合GPRS的通信，提出了设计思路。本设计利用主要芯片CC2530组建无线局域网络网络便捷、成本低和功耗低等优点，结合GPRS网络的运用，实现了对岩土建筑应力数据的实时采集，并通过GPRS网络对数据进行远程传输。系统主要由数据采集节点、数据发送节点组成，通过写入协议栈，设置协调器和数据终端，组建基于ZigBee协议的传感器网络，然后通过GPRS网络以短消息方式发送到远端的接收端。使应力监测变得简单而且可以采集实时的应力数据。

关键字  物联网；zigbee；应变片；GPRS；岩土工程

目录

摘要

Abstract

第1章 绪 论-1

1.1选题背景-1

1.2 物联网的发展-2

1.2.1当前中国物联网发展总体概述-2

1.2.2中国物联网真实情况及发展趋势-2

1.3设计思路-3

1.4 本章小结-4

第2章 系统架构与设计-4

2.1 系统组成框图-4

2.2 使用工具-5

2.2.1硬件设计用的是altium designer 09-5

2.2.2件编程用的是IAR-5

2.3主要元器件的介绍-5

2.3.1 CC2530-5

2.3.2 SIM300-8

2.3.3 MzLH04-12864 (LCD显示屏)-9

2.4本章小结-10

第3章 硬件电路设计-11

3.1 硬件模块的总体结构设计-11

3.2 传感器模块的设计-11

3.2.1应变片的基本结构及量原理-11

3.2.2电阻应变片的优点-12

3.2.3 应变片传感器运放的选择-12

3.2.4应变片传感器的电路图-13

3.2.5应变片传感器的PCB设计-13

3.3 CC2530EM模块的设计-13

3.3.1晶振的选择-13

3.3.2 RF电路的设计-14

3.3.3 CC2530EM的外围电路-14

3.3.4 CC2530EM的pcb设计-15

3.4 通用电源底板的设计-15

3.4.1串口转USB接口设计-16

3.4.2电源底板整体设计-16

3.5 GPRS模块的设计-17

3.5.1电源设计-17

3.5.2复位电路-17

3.5.3串口电路设计-18

3.5.4 SIM卡电路设计-18

3.5.5整体电路设计-19

3.6 本章小结-19

第4章 软件设计-20

4.1 软件流程图-20

4.2 传感器采集数据的程序设计-21

4.2.1 CC2530的ADC-22

4.2.2 CC2530模数转换相关寄存器-22

4.3 ZIGBEE组建网络的程序设计-24

4.4 GPRS模块的串口通信设计-26

4.4.1 串口介绍-27

4.4.2串口寄存器-27

4.5 本章小结.-29

第5章 调试过程和调试方法-30

5.1 硬件调试-30

5.2 软件调试-30

5.3 系统联调-31

5.4 本章小结-31

第6章 总  结-32

致  谢-33

参考文献-34

附    录-35