【正文】 形成中頻信號的同相分量和正交分量，兩路信號經(jīng)過濾波和放大后，直接通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，后續(xù)的自動增益控制、信道的選擇、解擴(kuò)及同步等處理都是以數(shù)字信號的形式處理的。PCB引線天線是印制在電路板上的導(dǎo)線，通過它來感應(yīng)空中電波。電源模塊負(fù)責(zé)為網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)提供能量，按工作模式可劃分為工作狀態(tài)和休眠狀態(tài)，本節(jié)點(diǎn)是利用太陽能電池板實(shí)現(xiàn)可供高效蓄電池充電，這樣可以有效的解決此節(jié)點(diǎn)的能耗大問題，延長了此節(jié)點(diǎn)的有效工作時間。它通過利用GSM網(wǎng)絡(luò)中未使用的TDMA信道，提供中速的數(shù)據(jù)傳遞。MC35i是Siemens公司推出的新一代無線通信GPRS模塊，可以快速安全可靠地實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)方案中的數(shù)據(jù)、語音傳輸、短消息服務(wù) (Short Message Service)和傳真。作為MC35i的核心，基帶處理器主要處理GSM終端內(nèi)的語音、數(shù)據(jù)信號，并涵蓋了蜂窩射頻設(shè)備中的所有的模擬和數(shù)字功能。 CS 1,2,3,4； GPRS: 最大 kbps。 啟動信號下降根據(jù)上面的分析，設(shè)計(jì)啟動部分的參考電路如下： 啟動電路圖，當(dāng)Power ON腳電壓由低變高時，電容C1被充電左負(fù)右正。由于電容電壓不能跳變，在開關(guān)投到b的瞬間，電容電壓仍為零。其中：r=R總C+；R總=R1+R2=200Ω ；r=R總C+=200103 106=200 ms。具有獨(dú)特的177。 該芯片的以上特性，滿足了MC35i作為移動終端的3路接收、5路發(fā)送電路連接要求。為了適合外部的SIM接口，該接口連接到主接口(ZIF連接器)。： MC35i與SIM卡的連接電路圖 電源模塊設(shè)計(jì)通過本節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)指標(biāo)參數(shù)可知，本節(jié)點(diǎn)的耗能較大，如果按照傳統(tǒng)做法采用普通干電池供電,由于電池容量有限,即使節(jié)點(diǎn)本身功耗極小,電池漏電流的存在也將大大縮短電池的壽命,特別是在較潮濕的環(huán)境中使用而未采用一定保護(hù)措施,或電池本身的質(zhì)量問題等造成電池的自身放電,節(jié)點(diǎn)也將由于能量耗盡而很快失效。 MC34063A為單片機(jī)控制電路，能夠DC─DC轉(zhuǎn)換，同時功能尚有升壓、降壓、穩(wěn)壓，并且能夠轉(zhuǎn)成負(fù)電壓。在網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)硬件設(shè)計(jì)中，主要圍繞GPRS模塊的硬件設(shè)計(jì)和太陽能電池對蓄電池充電電路展開的設(shè)計(jì)，并對相關(guān)的芯片做了詳細(xì)的介紹。在環(huán)境監(jiān)測應(yīng)用中，系統(tǒng)需要周期性獲得被監(jiān)測區(qū)域的空氣質(zhì)量（重點(diǎn)是SO2和NO2），同時當(dāng)被監(jiān)測區(qū)域敏感污染氣體超標(biāo)時要求傳感器節(jié)點(diǎn)能夠立即上傳數(shù)據(jù)，達(dá)到監(jiān)控的目的。 系統(tǒng)上電后，初始化應(yīng)用程序，選定一個PANID作為協(xié)調(diào)器的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識，創(chuàng)建路由表，建立Zigbee網(wǎng)絡(luò)并通知其他節(jié)點(diǎn)加入。協(xié)調(diào)器通過掃描空信道嘗試建立一個新的網(wǎng)絡(luò)。在此期間，也可以向下發(fā)送命令。傳感器節(jié)點(diǎn)遵循睡眠 被喚醒 正常工作的工作模式。為了降低功耗,終端節(jié)點(diǎn)選擇“睡眠—被喚醒—正常工作”的工作模式。它以Windows2000、WindowsXP、WindowsNT中文操作系統(tǒng)作為其操作平臺，并集控制、數(shù)據(jù)庫、人機(jī)界面、網(wǎng)絡(luò)和圖形等技術(shù)于一身,包含動態(tài)顯示、報(bào)警、控件、趨勢、及網(wǎng)絡(luò)通信等組件,提供一個友好的用戶界面,使用戶在不需要編什么程序代碼的情況下便可生成自己需要的應(yīng)用軟件。在運(yùn)行期間，組態(tài)王可通過驅(qū)動接口和外部設(shè)備交換數(shù)據(jù)，包括采集數(shù)據(jù)和發(fā)送數(shù)據(jù)/指令。在畫面上的圖形對象與數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)變量之間建立了一種特定的對應(yīng)關(guān)系。具體設(shè)計(jì)內(nèi)容及實(shí)現(xiàn)的功能介紹如下。數(shù)據(jù)將從趨勢的右邊進(jìn)入,同時趨勢將從右向左移動。在對上位機(jī)監(jiān)控軟件設(shè)計(jì)中，本文采用組態(tài)王來實(shí)現(xiàn)對其的開發(fā)環(huán)境設(shè)計(jì)，并詳細(xì)介紹了上位機(jī)監(jiān)控軟件開發(fā)的步驟，最后針對上位機(jī)監(jiān)控界面作了軟件設(shè)計(jì)，從而實(shí)現(xiàn)了上位機(jī)的實(shí)時監(jiān)控任務(wù)。14(10):1717～1727[13] 李建中,李金寶,、問題與發(fā)展 哈爾濱工業(yè)大學(xué),2004.[14] 馬潮. 高檔8 位單片機(jī)ATmega128 原理與開發(fā)應(yīng)用指南. 北京: 北京航空航天大學(xué)出版社, 2004[15] ATmega128/ATmega128L Corporation , 2001[16] Chipcon AS Smart RFCC2420 Preliminary Datasheet (rev ), 20040609 [17] ZIGBEE無線技術(shù)手冊[18] 致 謝“寶劍鋒從磨礪出，梅花香自苦寒來”，經(jīng)過近一年時間的努力工作，終于使“基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的化工區(qū)環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)”的研究取得了階段性成績。 北華大學(xué)設(shè)計(jì)與創(chuàng)新綜合實(shí)驗(yàn)室 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的化工區(qū)環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)研究小組 2009年4月21日附錄1 目前化工區(qū)在線環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng) 目前我國化工區(qū)環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)圖附錄2 傳感器節(jié)點(diǎn)總體硬件設(shè)計(jì)圖附錄3 CC2420芯片48引腳及其功能介紹48個引腳功能介紹：PinPin NamePin typePin DescriptionAGNDGround (analog)Exposed die attach pad. Must be connected to solid ground plane1VCO_GUARDPower (analog)Connection of guard ring for VCO (to AVDD) shielding2AVDD_VCOPower (analog) V Power supply for VCO3AVDD_PREPower (analog) V Power supply for Prescaler4AVDD_RF1Power (analog) V Power supply for RF frontend5GNDGround (analog)Grounded pin for RF shielding6RF_PRF I/OPositive RF input/output signal to LNA/from PA in receive/transmit mode7TXRX_SWITCHPower (analog)Common supply connection for integrated RF frontend. Must be connected to RF_P and RF_N externally through a DC path8RF_NRF I/ONegative RF input/output signal to LNA/from PA in receive/transmit mode9GNDGround (analog)Grounded pin for RF shielding10AVDD_SWPower (analog) V Power supply for LNA / PA switch11NCNot Connect12NCNot Connect13NCNot Connect14AVDD_RF2Power (analog) V Power supply for receive and transmit mixers15AVDD_IF2Power (analog) V Power supply for transmit / receive IF chain16NCNot Connect17AVDD_ADCPower (analog) V Power supply for analog parts of ADCs and DACs18DVDD_ADCPower (digital) V Power supply for digital parts of receive ADCs19DGND_GUARDGround (digital)Ground connection for digital noise isolation20DGUARDPower (digital) V Power supply connection for digital noise isolation21RESETnDigital InputAsynchronous, active low digital reset22DGNDGround (digital)Ground connection for digital core and pads23DSUB_PADSGround (digital)Substrate connection for digital pads24DSUB_COREGround (digital)Substrate connection for digital modules25Power (digital) V Power supply for digital I/Os26Power (digital) V Power supply for digital core27SFDDigital outputSFD (Start of Frame Delimiter) / digital mux output28CCADigital outputCCA (Clear Channel Assessment) / digital mux output29FIFOPDigital outputHigh when number of bytes in FIFO exceeds threshold / serial RF clock output in test mode30FIFODigital I/OHigh when data in FIFO / serial RF data input / output in test mode31CSnDigital inputSPI Chip select, active low32SCLKDigital inputSPI Clock input, up to 10 MHz33SIDigital inputSPI Slave Input. Sampled on the positive edge of SCLK34SODigital output (tristate)SPI Slave Output. Updated on the negative edge of SCLK. Tristate when CSn high.35DVDD_RAMPower (digital) V Power supply for digital RAM36NCNot Connect37AVDD_XOSC16Power (analog) V crystal oscillator power supply38XOSC16_Q2Analog I/O16 MHz Crystal oscillator pin 239XOSC16_Q1Analog I/O16 MHz Crystal oscillator pin 1 or external clock input40NCNot Connect41VREG_ENDigital inputVoltage regulator enable, active high, held at VREG_IN voltage level when acti。在科研的道路上是艱辛的，有時候會出現(xiàn)迷茫，但我們堅(jiān)信，既然選擇了科研作為前進(jìn)的道路就堅(jiān)決不后退，前方的道路一定是光明的。在開展課題的最初幾個月里，我們小組成員查閱了國內(nèi)外相關(guān)的文獻(xiàn)資料，學(xué)習(xí)研究了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用在監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想和實(shí)現(xiàn)方案，又在根據(jù)我國目前的環(huán)境現(xiàn)狀，在環(huán)境監(jiān)測方面的不足，實(shí)地考察化工區(qū)的生產(chǎn)情況的基礎(chǔ)上，我們提出了基礎(chǔ)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的化工區(qū)環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想。 電池組電壓歷史趨勢曲線系統(tǒng)報(bào)表畫面設(shè)計(jì)在空氣環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)中,對氮氧化合物，二氧化硫，二氧化碳，硫化氫參數(shù)的記錄和保存是非常重要的,可用于事后數(shù)據(jù)的查詢和分析。報(bào)警窗口畫面設(shè)計(jì)運(yùn)行報(bào)警和事件記錄是控制軟件必不可少的功能。組態(tài)王提供21種動畫連接方式，雙擊圖素，就會彈出動畫連接對話框，選擇動畫連接方式，通過表達(dá)式設(shè)置圖速與連接變量的關(guān)系。己配置的I/0設(shè)備在工程瀏覽器的設(shè)備節(jié)點(diǎn)中分類列出，用戶可隨時查詢和修改。畫面的開發(fā)和運(yùn)行是由工程瀏覽器調(diào)用畫面制作系統(tǒng)TOUCHMAK和畫面運(yùn)行系統(tǒng)TOUCHVEW來完成的。若入網(wǎng)成功,且無其他任務(wù)需要執(zhí)行,則進(jìn)入睡眠狀態(tài),此時接收器處于監(jiān)聽狀態(tài)。在無線模塊接收到網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)或是氣體傳感器節(jié)點(diǎn)發(fā)來的命令后, 傳感器節(jié)點(diǎn)被喚醒, 處理器對命令進(jìn)行判斷, 如果命令是采集實(shí)時數(shù)據(jù)， 則該節(jié)點(diǎn)進(jìn)入工作狀態(tài), 否則此節(jié)點(diǎn)再次進(jìn)入睡眠狀態(tài)。協(xié)調(diào)器不休眠，它會一直處于正常工作狀態(tài)。協(xié)調(diào)器啟動后，其他普通節(jié)點(diǎn)加入網(wǎng)絡(luò)時，只要將自己的信道設(shè)置成與現(xiàn)有的協(xié)調(diào)器使用的信道相同，并提供正確的認(rèn)證信息，即可請求加入（Join）網(wǎng)絡(luò)。初始化完畢后監(jiān)聽網(wǎng)絡(luò)，等候外部事件中斷的產(chǎn)生，并通過判斷響應(yīng)的類型進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)動作。網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)軟件大致分為：網(wǎng)關(guān)模塊主程序、路由節(jié)點(diǎn)模塊程序、終端設(shè)備節(jié)點(diǎn)程序。 軟件設(shè)計(jì)功能分析本軟件是無線傳感通信節(jié)點(diǎn)的一部分，其主要作用是對無線傳感通信節(jié)點(diǎn)硬件電路提供軟件支持，使節(jié)點(diǎn)可以達(dá)到項(xiàng)目所規(guī)