【文章內(nèi)容簡介】 LKR信號和FSR信號。在進行數(shù)據(jù)傳輸之前，外部主設備必須先置FSX信號有效(低電平)。作為SPI從設備時，串口RCR/XCR寄存器的(R/X)DATDLY位必須設0，以保證發(fā)送數(shù)據(jù)的第一個bit位能出現(xiàn)在DX管腳上。盡管CLKX信號由外部主設備產(chǎn)生，但仍然要使能McBSP內(nèi)部的采樣率發(fā)生器，并設置為相應的SPI模式。 SPI接口(作為從設備) SPI接口(作為主設備) MSP430與ARM終端之間的RS232C串行接口RS232C是美國電子工業(yè)協(xié)會EIA（Electronic Industry Association）制定的一種串行物理接口標準。RS是英文“推薦標準”的縮寫，232為標識號，C表示修改次數(shù)。RS232C總線標準設有25條信號線，包括一個主通道和一個輔助通道。 在多數(shù)情況下主要使用主通道，對于一般雙工通信，僅需幾條信號線就可實現(xiàn)，如一條發(fā)送線、一條接收線及一條地線。 　RS232C標準規(guī)定的數(shù)據(jù)傳輸速率為50、7100、150、300、600、1200、2400、4800、9600、19200波特。RS232C標準規(guī)定，驅動器允許有2500pF的電容負載，通信距離將受此電容限制，例如，采用150pF/m的通信電纜時，最大通信距離為15m；若每米電纜的電容量減小，通信距離可以增加。傳輸距離短的另一原因是RS232屬單端信號傳送，存在共地噪聲和不能抑制共模干擾等問題，因此一般用于20m以內(nèi)的通信。在RS232標準中，字符是以一串行的比特串來一個接一個的串行（serial）方式傳輸，優(yōu)點是傳輸線少，配線簡單，傳送距離可以較遠。最常用的編碼格式是異步起停（asynchronous startstop）格式，它使用一個起始比特后面緊跟7或8 個數(shù)據(jù)比特（bit），然后是可選的奇偶校驗比特，最后是一或兩個停止比特。所以發(fā)送一個字符至少需要10比特，帶來的一個好的效果是使全部的傳輸速率，發(fā)送信號的速率以10劃分。一個最平常的代替異步起停方式的是使用高級數(shù)據(jù)鏈路控制協(xié)議（HDLC）。在RS232標準中定義了邏輯一和邏輯零電壓級數(shù)，以及標準的傳輸速率和連接器類型。信號大小在正的和負的3－15v之間。RS232規(guī)定接近零的電平是無效的，邏輯一規(guī)定為負電平，有效負電平的信號狀態(tài)稱為傳號marking，它的功能意義為OFF，邏輯零規(guī)定為正電平，有效正電平的信號狀態(tài)稱為空號spacing，它的功能意義為ON。根據(jù)設備供電電源的不同，177。177。177。12和177。15這樣的電平都是可能的。 　　mark和space是從電傳打字機中來的術語。電傳打字機原始的通信是一個簡單的中斷直流電路模式，類似與圓轉盤電話撥號的中的信號。Marking狀態(tài)是指電路是斷開的，spacing狀態(tài)就是指電路是接通的。一個space就表明有一個字符要開始發(fā)送了，相應的停止的時候，停止位就是marking。當線路中斷的時候，電傳打字機不打印任何有效字符，周期性的連續(xù)收到全零信號 　　RS232設計之初是用來連接調制解調器做傳輸之用，也因此它的腳位意義通常也和調制解調器傳輸有關。RS232的設備可以分為數(shù)據(jù)終端設備（DTE，Data Terminal Equipment, For example, PC）和數(shù)據(jù)通信設備（DCE，Data Communication Equipment）兩類，這種分類定義了不同的線路用來發(fā)送和接受信號。一般來說，計算機和終端設備有DTE連接器，調制解調器和打印機有DCE連接器。但是這么說并不是總是嚴格正確的，用配線分接器測試連接，或者用試誤法來判斷電纜是否工作，常常需要參考相關的文件說明。 　　RS232指定了20個不同的信號連接，由25個Dsub（微型D類）管腳構成的DB25連接器。很多設備只是用了其中的一小部分管腳，出于節(jié)省資金和空間的考慮不少機器采用較小的連接器，特別是9管腳的Dsub或者是DB9型連接器被廣泛使用絕大多數(shù)自IBM的AT機之后的PC機和其他許多設備上。DB25和DB9型的連接器在大部分設備上是雌型，但不是所有的都是這樣。最近，8管腳的RJ45型連接器變得越來越普遍，盡管它的管腳分配相差很大。EIA/TIA 561標準規(guī)定了一種管腳分配的方法，但是由Dave Yost發(fā)明的被廣泛使用在Unix計算機上的Yost串連設備配線標準（Yost Serial Device Wiring Standard）以及其他很多設備都沒有采用上述任一種連線標準。 RS232的時序電路圖。 RS232的時序電路圖3調試與結論 功能方面ARM嵌入式處理器上移植了最新的Android操作系統(tǒng)，具有友好的人機互動界面。采用多線程的方式實現(xiàn)了ARM串口通信功能，能高效地與DSP及MSP430進行數(shù)據(jù)通信。在動態(tài)顯示圓形度、溫度、濕度等數(shù)據(jù)的同時，使用進度條控件同步顯示數(shù)據(jù)的大小，更加直觀、清晰，便于觀察和決策。： ARM數(shù)據(jù)顯示模塊無線數(shù)據(jù)傳輸模塊采用低功耗MSP430單片機作為溫濕度采集預處理器，同NRF905無線射頻模塊進行溫濕度數(shù)據(jù)的無線傳輸，這種方式能采集更大范圍的環(huán)境數(shù)據(jù)，從而大大提高數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性及可靠性，為森林火情的決策識別提供更為精準的信息。： MSP430溫度采集模塊 性能方面本畢業(yè)設計的整個核心是無線傳感網(wǎng)絡的ARM平臺的后臺監(jiān)測平臺的設計，此平臺不僅包含無線傳感網(wǎng)絡技術，而且還包含監(jiān)測算法的設計。因此，在無線網(wǎng)絡的硬件設計過程中根據(jù)實際的情況并結合自己的能力范圍不斷調整、不斷修改才能達到理想的效果。而在ARM平臺下的Android系統(tǒng)的簡單開發(fā)過程中也遇到一些實際的問題。同時在開發(fā)的過程中認識到了知識儲備的不足，眼界局限性，遇到很多方面的技術難題等等，因此，系統(tǒng)的各方面的性能仍不是很穩(wěn)定的。以下是在實際中性能有待優(yōu)化的主要問題：。4 總結與展望 研究工作結論總結無線傳感器網(wǎng)絡可以通過各類微型傳感器對目標信息進行實時監(jiān)測,由傳感器節(jié)點對信息進行處理,經(jīng)無線通信網(wǎng)絡將信息傳送至遠程用戶?？蓮V泛用于軍事、精確農(nóng)業(yè)、智能交通、汽車電子、工業(yè)控制、信息家電、醫(yī)學儀器等各種嵌入式應用場合。近幾年,隨著計算機成本下降和微處理器體積縮小,無線傳感器網(wǎng)絡越來越受到人們重視。無線傳感器網(wǎng)絡技術在美國商業(yè)周刊的預測未來技術發(fā)展報告中，分別被列為21世紀最有影響的21項技術和改變世界的10大技術之一。無線傳感器網(wǎng)絡節(jié)點系統(tǒng)可以在多種環(huán)境中工作,按各種需要進行配置完成系統(tǒng)功能,并且在成本、空間、功耗、靈活性等方面具有明顯的優(yōu)勢,能為開發(fā)和構造無線傳感器網(wǎng)絡開拓新的應用前景。在本畢業(yè)設計過程中主要研究了如下一些問題：1. 熟悉和掌握聲音探測模塊部分中聲探測陣列、前置放大器、A／D轉換器等結構和工作原理。2. 熟悉和掌握紅外探測模塊的原理和應用。3. 熟悉和掌握無線傳輸模塊的原理以及傳輸協(xié)議等。4. 掌握MCU控制模塊的控制編程以及ARM處理的信號處理以及應用編程。5. 熟悉和掌握ARM平臺下的Android系統(tǒng)的簡單開發(fā)以及Keil、Protel、,Eclipse等軟件的應用。6. 完成系統(tǒng)各功能模塊的設計，搭建整個硬件系統(tǒng)，完成軟件硬件的功能測試。8. MCU控制的無線傳感網(wǎng)絡的編程以及ARM平臺下的Android系統(tǒng)信號處理的智能檢測與識別的算法編程。 未來工作展望 特別是目標監(jiān)測識別是智能系統(tǒng)的重要組成部分。如何在有干擾的情況下，在盡可能遠的距離上快速有效地對目標進行可靠檢測和準確識別，是現(xiàn)代智能監(jiān)測與識別系統(tǒng)面臨的重要挑戰(zhàn)。而在當今的市場經(jīng)濟型社會中，不僅要考慮系統(tǒng)的性能，而且經(jīng)濟因素在整個系統(tǒng)中的關注度也在不斷上升。所以，既要研究性能優(yōu)異，又要經(jīng)濟實用性價比高的智能識別系統(tǒng)，因此，基于無線傳感器網(wǎng)絡的聲紅外復合監(jiān)測與識別系統(tǒng)的研究將有十分廣闊的應用前景，在軍事國防、工農(nóng)業(yè)、城市管理、生物醫(yī)療、環(huán)境監(jiān)測、搶險救災、防恐反恐、危險區(qū)域遠程控制等許多重要領域都有潛在的實用價值，已經(jīng)引起了許多國家學術界和工業(yè)界的高度重視。具有較高的理論價值和實際經(jīng)濟意義以及廣闊的市場應用前景。本文是本人對研究生期間工作的總結，由于時間有限，有些內(nèi)容并未詳細介紹，而且還存在很多不足和尚待進一步研究的工作，傳感器和無線網(wǎng)絡的相關技術也在不斷進步之中:作者認為還可以從如下幾方面開展未來的跟進工作：本文所用的傳感器件并不一定是最優(yōu)的選擇，而且由于實驗室條件有限，本文并沒有就聲音及紅外探測器等光學器件進行詳細的性能測試，因此在紅外傳感器的設計中還有很多工作要做。由于設計的傳感器并未完全達到測試準確的要求，所以并未對于傳感器進行長期的性能測試，對于具體的傳感器安裝也未仔細考慮，因此在具體的傳感器安裝等方面還需要選擇可行的方案。對于無線傳感器網(wǎng)絡也僅是進行了初步的了解和測試，目前大多針對具體的傳感器網(wǎng)絡應用還在繼續(xù)研究當中，而CC2430等硬件平臺并離具體的應用要求還有差距。本人在了解了很多協(xié)議棧后認為，大多軟件系統(tǒng)都應該根據(jù)具體的應用進行改進，比如協(xié)議棧的針對具體應用的精簡等工作，以進一步減少功耗，增加系統(tǒng)的穩(wěn)定性。因此實際還有很多問題函待解決。另外監(jiān)控軟件也還有很多功能可以添加，比如數(shù)據(jù)的實時曲線、數(shù)據(jù)分析等功能。進一步可以將一般的紅外探頭換成紅外圖像傳感器，這樣將更趨于可視化的監(jiān)測。致謝時光飛逝，四年的本科生生涯已接近尾聲。在這四年里，我得到了許多來自老師和同學們的關心和幫助。在此論文完成之際，我心中充滿了對他們的感激之情。特別要衷心感謝我的導師老師對本人畢業(yè)設計的精心指導，感謝指導老師對我的教誨。導師在我研究工作的各個環(huán)節(jié)都進行耐心細致的指導，提出了十分重要的指導性的意見和建議，論文的每一部分都凝聚了導師的精心指導和辛勤勞作。無論是在學習上、還是在生活中給予我無私的關心和幫助，正是指導老師都給予我無微不至的關心和照顧和指導老師的悉心指導下，我完成了這篇論文的選題、研究、撰寫和修改等各個過程。他的言傳身教使我終生受益。在此對指導老師表示衷心的感謝。感謝工學院的老師們，是你們用知識培育我成長。最后由衷地感謝我的父母對我學業(yè)的支持和鼓勵，多年來他們對我奉獻了無私的愛才使我順利完成學業(yè)，取得了今天的成績。 參考文獻：[1] 任豐原，黃海寧，[J]. 軟件學報，2003，14(7)．[2] 汪朝群．紅外探測跟蹤技術在復合尋的制導中的應用前景[J]．紅外與激光工程，2006，(2)．[3] 丁建，胡昱希，等．無線傳感器網(wǎng)絡節(jié)點應用的硬件設計［[J]．國外電子元器件，2008（8）．[4] 張杰，涂巧玲，等．傳感器網(wǎng)絡節(jié)點通信模塊的低功耗研究[J]．傳感器與微系統(tǒng)，2009（9）．[5] 方文森. 基于ARM與單片機無線傳感器網(wǎng)絡的研究與實現(xiàn). 昆明理工大學碩士學位論文，2007，11．[6] 倪旭翔．ARM CortexA8嵌入式系統(tǒng)開發(fā)與實踐：：中國水利水電出版社2011，(1).[7] 王曉雷，吳必瑞，蔣群，, 4:7680.[8] 劉維平，安鋼， (3): 6063.[9] 李杰，李品， (6): 449562.[10]楊光臨，陳明春，段曉輝，等．人體紅外探測前放電路信號輸出特性分析[J]．電子測量與儀器學報．2007(增刊)：82．85．[11]李丹，王芳，王旭，等．熱釋電紅外探測器的PSPICE仿真設計探討[J]．紅外術，2006，28(3)：139—141．[12]張彪，胡慧，等．基于MSP430F2247的無線數(shù)據(jù)采集節(jié)點的設計[J]．傳感器世界，2009（1）．[13]董挺挺,沙超等?；贑C2420的無線傳感器網(wǎng)絡節(jié)點的設計[J]。電子工程師, 2007, ( 4)．[14]方文森，2007，192(n)．[15]魏敦軍．軍用飛機紅外熱波無損檢測技術研究[D]．武漢：武漢理工大學，2007．[16] 陳大鵬，張存林，等．超聲紅外技術在無損檢測領域的中的應用[J].激光紅外，2008，38(8)：778780.[17]LI Lin，ZHANG He．The Miniaturization Design of Target Detecting andRecognition Circuit of Infrared Imaging Fuze[A]．The 6th InternationalSymposiumOnTestandMeasurement[C]．Dlian，China．2005．[18]INA128/ Low Power INSTRUMENTAION , 1996.[19]C8051F000/1/2/5/6/7 MixedSignal 32KB ISP FLASH MCU Family. 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