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基于ZigBee技术的井下无线定位系统的研究与设计的任务书
任务书
一、课程设计的基本信息
1.课程名称：基于ZigBee技术的井下无线定位系统的研究与设计
2.课程性质：专业选修
3.学时安排：48学时
4.学分：2学分
二、设计的背景和任务
近年来，煤矿等危险行业的安全问题引起了社会的广泛关注。在煤矿工作中，井下作业是很普遍和重要的一项工作。对于井下作业人员的安全管理，无线定位是一个重要的手段。而传统的有线定位方式面临着很多问题，如覆盖范围限制、维护成本高、可靠性较差等等。因此，无线定位技术应运而生。
本课程设计的任务是基于ZigBee技术，设计并实现一种井下无线定位系统。该系统需要实现以下功能：
1.采集井下作业人员的位置信息，包括位置坐标和高度信息。
2.对采集到的信息进行处理和存储，并能够在需要时查询和显示。
3.对井下作业人员的位置进行实时监控，并能够及时发出警报和预警，提高人员的安全性。
4.应用ZigBee技术，实现无线传输，提高系统的稳定性和覆盖范围。
5.设计完整的硬件系统和软件系统，并能够进行调试和优化。
三、课程设计的基本要求
1.本课程设计的主要内容为井下无线定位系统的研究与设计，涉及到传感器采集、位置定位、数据处理、无线传输等方面的技术。
2.要求学生具备一定的硬件设计和软件编程基础，能够熟练运用单片机、传感器、通讯模块等硬件元件进行系统设计，并能够运用C语言等编程语言进行软件开发。
3.要求学生能够独立进行系统设计和调试，具备一定的问题解决能力和工程实践能力。
4.要求学生充分考虑系统的可靠性、实用性、可维护性和可扩展性。并能够写出详细的设计报告、操作手册和程序说明文档。
四、课程设计的主要内容和大纲
1.课程设计的主要内容
（1）ZigBee技术原理和应用
1）ZigBee协议栈结构和通信原理
2）ZigBee网络的组网方式和网络拓扑结构
3）ZigBee路由协议和QoS机制
4）ZigBee在井下定位系统中的应用
（2）井下无线定位系统架构和实现
1）系统框架设计和主要技术指标的确定
2）定位算法的选择和实现
3）传感器的选择和应用
4）无线通信模块的选择和应用
5）硬件系统的设计和实现
6）软件系统的设计和实现
7）系统测试和调试
（3）系统优化和扩展
1）系统整体性能的评估和优化
2）系统的可扩展性分析和设计
3）实现图形化界面
2.课程设计的大纲
第1周：课程介绍及煤矿安全管理需求分析
第2周：ZigBee技术原理和应用
第3周：井下无线定位系统架构设计
第4-5周：定位算法的选择和实现
第6-7周：传感器的选择和应用
第8-9周：无线通信模块的选择和应用
第10-11周：硬件系统的设计和实现
第12-13周：软件系统的设计和实现
第14-15周：系统测试和调试
第16-17周：系统优化和扩展
第18周：总结报告和展示
五、导师指导与评分
1.指导方式：采取集中指导和个别指导相结合的方式。
2.评分方式：采取论文+答辩的方式进行成绩评估。成绩由指导教师评定，并由校内专家进行审核和评定。