基于無線傳感器網絡的溫度采集系統(tǒng)的研制.pdf

1、因特網改變了人與人的交互方式，傳感器網絡將改變未來人與自然的交互方式。無線傳感器網絡是當今國內外備受關注的、由多學科高度交叉的新興前沿研究領域，它綜合了傳感器技術、嵌入式計算技術、現(xiàn)代網絡及無線通信技術、分布式信息處理技術等，能夠通過各類集成化的微型傳感器協(xié)作，實時監(jiān)測、感知和采集各種環(huán)境或監(jiān)測對象的信息。無線傳感器網絡與傳統(tǒng)有線方式比較具有可靠性高、安裝容易、重復使用性和系統(tǒng)維護性好等優(yōu)點。本論文針對工業(yè)現(xiàn)場設計的一種溫度傳感器節(jié)點并

2、組成了無線網絡，可以對工業(yè)現(xiàn)場的溫度進行監(jiān)控，防止重大事故的發(fā)生，具有重要的應用價值。 本文主要是研究工業(yè)現(xiàn)場溫度采集系統(tǒng)中無線傳感器節(jié)點的設計以及無線通信協(xié)議的實現(xiàn)。無線傳感器網絡中的節(jié)點一般都采用電池供電，可以使用的能量非常有限。因此，節(jié)能是整個無線傳感器網絡軟硬件設計的核心問題。本課題研究從硬件電路設計到軟件協(xié)議實現(xiàn)都是把節(jié)能這個觀點放在首位。 首先，從芯片的選擇上，都是采用低功耗芯片，節(jié)點的微處理器是采用TI公司

3、生產的MSP430F147超低功耗單片機；無線收發(fā)模塊nRF905是用來實現(xiàn)節(jié)點間的無線短距離通信；溫度信號處理芯片采用美信公司生產的MAX6675，它集成了模數(shù)轉化的功能；還設計一些可控電子開關來進一步延續(xù)節(jié)能的思想。 其次，在軟件協(xié)議的實現(xiàn)上，本課題是采用基于TDMA方式的媒體接入控制協(xié)議，在非工作時間內節(jié)點均處于低功耗模式，無線收發(fā)天線是關閉的，做到最大可能的節(jié)能。 最后，本文給出了實驗結果，證明了設計的無線傳感器