【正文】 I 無線數(shù)傳模塊的設(shè)計 摘 要 無線傳感器網(wǎng)絡(luò) (WSN)綜合了傳感器技術(shù)、微電子機械系統(tǒng)嵌入式計算技術(shù)． 因其 具有十分廣闊的應(yīng)用前景， 所以 成為國內(nèi)外學術(shù)界和工業(yè)界新的研究領(lǐng)域研究熱點。 本文首先介紹了無限傳感器網(wǎng)絡(luò)的特點， 然后介紹智能家居網(wǎng)絡(luò)研究意義，簡要地介紹了 智能家居在 國內(nèi)外發(fā) 的展現(xiàn)狀況 ，接著介紹 幾種無線通信技術(shù)， 鑒于比較結(jié)果，本文選取的無線通信技術(shù)為 ZigBee 技術(shù) ，所以著重介紹 ZigBee 技術(shù)及其特點。 具體 實現(xiàn)方面，本文從硬件、軟件著手。 了解通信系統(tǒng)和嵌入式系統(tǒng)的一般開發(fā)原則，選擇合適的軟硬件平臺。采用 Freescale 公司一站式解決方案，采用 MC13192 作為 RF射頻模塊， MC9S08GT60 作為微控制器（ MCU）， 首先 介紹 這兩個芯片的功能，然后再說明他們的具體設(shè)計以及他們之間的相互通信方式。 接著 從軟件部分入手， 說明開發(fā)環(huán)境，編寫他們的驅(qū)動程序，根據(jù)軟件流程圖編寫程序， 設(shè)計出一個基于 ZigBee 智能家居的 無線數(shù)傳終端模塊。 關(guān)鍵詞 ： zigbee 無線傳感器網(wǎng)絡(luò) MC9S08GT60 MC13192 II Design of Wireless Data Communication Module Abstract Wireless sensor working (WSN), a bination of sensor technology, embedded puting technology because it has a very wide range of applications, so bee academic and industrial research in new areas of research. This paper describes the characteristics of infinite sensor works, then introduces the intelligent home work of meaning, a brief introduction to the smart home display conditions issued at home and abroad, and then introduce several wireless munication technologies, given the results of the parison, this selection of wireless munications technology for the ZigBee technology, the highlight features of ZigBee technology and its. Realizes the aspect specifically, this article from the hardware, the software begins. The understanding munications system and embedded system39。s general development principle, chooses the appropriate software and hardware platform. Uses the Freescale Corporation onestop work style solution, uses MC13192 to take the RF radio frequency module, MC9S08GT60 takes the micro controller (MCU), first introduced that these two chips the function, then shows their concrete design again as well as between them the mutual mailing address. Then obtains from the software part, to explain the development environment, piles their driver, according to the software flow chart write program, designs one nonline number which lives at based on the ZigBee intelligence to pass on the terminal module. Key Words： zigbee； Wireless sensor works； MC9S08GT60； MC13192 III 目 錄 摘 要 ................................................... I Abstract ............................................... II 第一章 緒論 ............................................ 1 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)簡介 ........................................ 1 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的概念 ................................. 1 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的特點 ................................. 1 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用 ................................. 2 本文研究方向 ......................................... 2 智能家居的研究 意義和現(xiàn)狀 .................................. 3 智能家居的研究意義 ................................... 3 智能家居研究的現(xiàn)狀 ................................... 3 幾種常用的短距離無線通信技 術(shù) .............................. 4 幾種常用的短距離無線通信技術(shù) ......................... 5 ZigBee 技術(shù)簡介 ............................................ 6 本文工作 .................................................. 7 第二章 總體設(shè)計 ........................................ 8 嵌入式系統(tǒng)設(shè)計指導原則 .................................... 8 嵌入式系統(tǒng)的概念 ..................................... 8 嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)流程 ................................. 8 Zigbee 網(wǎng)絡(luò)總體設(shè)計方案 .................................... 8 硬件平臺 .................................................. 9 選型原則 ............................................. 9 微處理器 MC9S08GT60 簡介 ............................. 10 MC13192 簡介 ........................................ 10 節(jié)點具體設(shè)計 ............................................... 11 CPU 支撐電路 ........................................ 11 電源電路 ............................................ 12 IV 串口通信電路 ........................................ 12 GT60 與 MC13192 接口電路 ............................. 13 射頻電路 ................................................. 14 MC13192 支撐電路 .................................... 14 天線電路 ............................................ 15 第三章 軟件的設(shè)計 ..................................... 17 開發(fā)環(huán) 境 ................................................. 17 硬件驅(qū)動程序設(shè)計 ......................................... 18 驅(qū)動程序總體概要 .................................... 18 SPI 驅(qū)動 ............................................ 19 SPI 通信程序 ........................................ 21 MC1392 驅(qū)動 ......................................... 22 硬件初始化 ............................................... 24 系統(tǒng)程序的設(shè)計 ........................................... 24 參考文獻 ............................................... 28 致謝 ................................................... 32南京工業(yè)大學本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 1 第一章 緒論 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)簡介 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)就是由部署在監(jiān)測區(qū)域內(nèi)大量的廉價微型傳感器節(jié)點組成，通過無線通信方式形成的一個多跳 自組織網(wǎng)絡(luò) ]1[ 。 近年來，隨著無線通信技術(shù)、 微機電系統(tǒng)技術(shù)、 半導體技術(shù)、嵌入式技術(shù)、傳感器技術(shù)、分布式信息處理技術(shù)等的飛速發(fā)展和日益成熟，低成本、低功耗、多功能的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，已經(jīng)越來越引起人們的研究興趣和廣泛關(guān)注 ]2[ 。 本 章 首先論述了無線傳感器技術(shù)的概念、特點、應(yīng)用、體系結(jié)構(gòu) 以及 它的發(fā)展歷程，然后 再 論述了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的研 究意義和研究現(xiàn)狀，接著簡單介紹了無線通信技術(shù) ZigBee，最后說明本 設(shè)計 的主要研究內(nèi)容。 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的概念 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)（ Wireless Sense Network，簡稱 WSN），是傳感器、 微電子和 網(wǎng)絡(luò)通信等技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物 ]3[ 。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點 被隨機分布在被檢測的區(qū)域內(nèi) ，節(jié)點之間通過無線通信技術(shù)相互 通信 ，從而形成一個多 端點 的自組織網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其目的是采集 被覆蓋區(qū)的信息 ， 然后 將信息集中在一個節(jié)點上，發(fā) 送 給觀察者。 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的特 點 無線傳感器網(wǎng)絡(luò) 與其他無線通信技術(shù)相比較， 其特征如下 ]4[ ： 拓撲變化。假若有新的節(jié)點加入網(wǎng)絡(luò)，或之前的節(jié)點因各種原因離開網(wǎng)絡(luò)，或其他的改變而使一些節(jié)點暫時無法實現(xiàn)通信時，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)能夠做出適當?shù)恼{(diào)整從而改變拓撲結(jié)構(gòu)以致 順利 完成通信。 自組織。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)可以根據(jù)自己的 算法，自己 組織成網(wǎng)絡(luò)， 不管在何時何地都可以把覆蓋的范圍內(nèi)的節(jié)點組織起來。 以數(shù)據(jù)為中心。在實際的應(yīng)用中，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)主要目的是獲得用戶所監(jiān)測區(qū)第一章 緒論 2 域內(nèi)的相關(guān)數(shù)據(jù)。 規(guī)模大，密度高。 無線傳 感器網(wǎng)絡(luò)可以在檢測區(qū)內(nèi)分布更多的節(jié)點，來提高網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍和 面積。 可靠性強。 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)可以分布在一些環(huán)境惡劣或者無人區(qū)域，這樣，以致于網(wǎng)絡(luò)維護變得相當困難。所以要求傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點要很堅固而且不易破壞，更要適應(yīng)那些較為極端的環(huán)境。 安全性差。由于采用了無線信道、分布式控制技術(shù)， 所以 網(wǎng)絡(luò) 就會 更容易受到被動竊聽、主動入侵等攻擊。 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用 鑒于 傳感器技術(shù)和節(jié)點間的無線通信能力 ， 無線傳感器網(wǎng)絡(luò) 就有 廣闊的應(yīng)用前景 ]5[ ： 軍事應(yīng)用。無 線傳感器網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)研究最早起源于美國的軍事應(yīng)用領(lǐng)域。 他 能夠?qū)崿F(xiàn)對敵軍地形和兵力布防及裝備的偵查、戰(zhàn)場實時監(jiān)視、 戰(zhàn)場評估、 定位攻擊目標和搜索等功能。如美國 BAE 系統(tǒng)公司為提高美國的電子戰(zhàn)能力而研發(fā)的“狼群”地面無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，就是一個典型的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)。 醫(yī)療應(yīng)用。通過無線傳感器網(wǎng)絡(luò)可以實時的檢測人體的生理數(shù)據(jù)、健康狀況，還可