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《無線傳感器網(wǎng)絡節(jié)點模塊的設計與實現(xiàn)》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在學術論文-天天文庫。
1、華中科技大學碩士學位論文無線傳感器網(wǎng)絡節(jié)點模塊的設計與實現(xiàn)姓名：傅錚申請學位級別：碩士專業(yè)：光電信息工程指導教師：曾延安20080529摘要無線傳感器網(wǎng)絡是計算機科學技術的一個新的研究領域，它是由一組傳感器以移動自組網(wǎng)、多跳網(wǎng)絡方式構成的無線網(wǎng)絡，綜合了傳感器技術、嵌入式計算技術、分布式信息處理技術和無線通信技術，能夠協(xié)作地實時監(jiān)測、感知和采集各種環(huán)境或監(jiān)測對象的信息，并對其進行處理，傳送到這些信息的用戶。這種網(wǎng)絡系統(tǒng)可以被廣泛地用于國防軍事、國家安全、環(huán)境監(jiān)測、交通管理、醫(yī)療衛(wèi)生、制造業(yè)、反恐抗災等領域，具有十分廣闊的應用前景。無線傳感器網(wǎng)絡系統(tǒng)它從硬件上通常包括傳感器
2、節(jié)點、網(wǎng)關節(jié)點和管理節(jié)點。本課題采用體積小、價格低的nRF905芯片為核心搭建無線通信硬件平臺。該平臺采用STC12LE5412AD單片機作為微控制器(MCU)，控制無線接收、發(fā)射；通過RS-232串行口與無線傳感網(wǎng)絡嵌入式網(wǎng)關節(jié)點進行數(shù)據(jù)的傳送；通過RS-232串行口與用戶端傳感器相連，為系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)。本文首先介紹了無線傳感器網(wǎng)絡的研究背景、課題意義和應用現(xiàn)狀，然后分模塊對各部分分別進行了研究和實現(xiàn)。在分析了短距離無線通信技術的應用現(xiàn)狀后，針對實際應用的要求，對系統(tǒng)進行了總體規(guī)劃，設計了無線節(jié)點模塊的結構，并以低功耗和抗干擾性能為主要考慮因素，對系統(tǒng)主要元器件進行了精心
3、的選型。然后在以上分析的基礎上，從硬件和軟件兩個方面詳細闡述了無線節(jié)點模塊的具體設計。硬件方面主要介紹模塊中微控制器模塊和無線收發(fā)模塊的原理與設計以及硬件電路的調試。軟件方面主要介紹了發(fā)射模塊和接收模塊的通信流程。最后對系統(tǒng)進行了測試。在完成節(jié)點模塊軟硬件設計的基礎上，結合無線傳感器網(wǎng)關組建了一系列無線傳感器網(wǎng)絡模型，針對此系統(tǒng)進行了相關功能驗證和性能指標測試，測試結果表明，本文設計的無線節(jié)點具有體積小、功耗低、數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定可靠、抗干擾能力強等優(yōu)點?？梢院芎玫貞迷跓o線數(shù)據(jù)采集及其它短距離無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)膱龊?。關鍵詞：無線傳感器網(wǎng)絡傳感器節(jié)點無線傳輸射頻芯片微控制器IAbs
4、tractSensornetworksareintegrationofsensortechniques,nestedcomputationtechniques,distributedcomputationtechniquesandwirelesscommunicationtechniques.Theycanbeusedfortesting,sensing,collectingandprocessinginformationofmonitoredobjectsandtransferringtheprocessedinformationtousers.Sensornetwor
5、kisanewresearchareaofcomputerscienceandtechnologyandhasawideapplicationfuture.Bothacademiaandindustriesareveryinterestedinit.Theconceptsandcharacteristicsofthesensornetworksandthedatainthenetworksareintroduced,andtheissuesofthesensornetworksandthedatamanagementofsensornetworksarediscussed
6、.Theadvanceoftheresearchonsensornetworksandthedatamanagementofsensornetworksarealsopresented.Atypicalwirelesssensornetworkhardware,usuallyincludingsensorsnodes,thegatewaynodesandmanagementnodes.ThisprojectintroducesawirelesscommunicationplatformbasedonnRF905.Itiseasytobeextendedfarnewappl
7、ications,andhassmallercubageandlowercost.ThesystemusesSTC12LE5412ADsinglechipcomputerasMCUtocontrolreceiving,transmittingwirelesssignals.ItlinkstoawirelesssensornetworkgatewaynodeviaRS-232serialporttotransmitdatatothecentraldatabase,andjointstoend-user'ssensorsthrou
