基于arm的無線傳感器網(wǎng)絡設計畢業(yè)設計說明書-資料下載頁
2025-07-02 10:38本頁面
【導讀】Zigbee屬于無線通訊范疇，是一種新穎的無線通訊技術。在工業(yè)控制、環(huán)境監(jiān)。測、商業(yè)監(jiān)控、汽車電子、家庭數(shù)字控制網(wǎng)絡等應用中。zigbee技術是一種近距離、制和遠程控制領域，可以嵌入各種設備中，同時支持地理定位功能。以采集測量不同地點的溫度并顯示。本論文主要內(nèi)容如下：。片機的外圍電路設計方式。線通信幾個部分。
【正文】 網(wǎng)絡的安全問題和抗干擾問題：與普通的網(wǎng)絡一樣，傳感器網(wǎng)絡同樣也面臨著安全性的考驗，即如何利用較少的能 量和較小的計算量來完成數(shù)據(jù)加密、身份驗證 等。在破壞或受干擾的情況下可靠地完成執(zhí)行的任務，也是一個重要的研究課題。 節(jié)點的自動配置：未來將著重于研究如何將大量的節(jié)點按照一定的規(guī)則組成一個網(wǎng) 絡。當其中某些 節(jié)點上電后 ，網(wǎng)絡能夠迅速找到這些節(jié)點，并且不影響到網(wǎng)絡的正常使用。配置冗余節(jié)點是必要的。 傳感器的定義和作用 一般來說，能夠把特定的被測量信息 (物理量、化學量、生物量 )按一定 過程 轉換成某種可用信號 (電信號、光信號 )的器件或裝置，我們把它稱為傳感器。 傳感器是生物體感官的工程模擬物；反過來，生物體的感官有可以看作是天然的傳感器。隨著數(shù)字化和信息技術與機械裝置的融合，傳感器和執(zhí)行器已經(jīng)開始實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享、控制功能和控制參數(shù)協(xié)調(diào)一體化，并通過現(xiàn)場總線與外部連接。隨著基礎自動化控制功能的重 新分配，許多計算機控制功能下放到傳感器和執(zhí)行器中完成，如參數(shù)檢測、控制、診斷和維護管理等。 傳感器和執(zhí)行器的發(fā)展趨勢是向集成化、微型化、智能化、網(wǎng)絡化和符合多功能化的 方向發(fā)展，主要是利用納米技術、新型壓電與陶瓷材料等新原理和新材料，如研發(fā)航天、深海、和基因工程領域的感知系統(tǒng)和執(zhí)行系統(tǒng)。 傳感器的作用類似于人的感覺器官，是實現(xiàn)測試與控制的首要環(huán)節(jié)。例如，美國阿波羅 10 號共用了 3295 個傳感器。在 20xx 年 1 月和 7 月，美國的國家導彈防御系統(tǒng)計劃分別進行了兩次試驗，均因傳感器發(fā)生故障，使每次耗資 9000 萬美元的實 驗以失敗告終。在 20xx 年 7 月 13 日 “發(fā)現(xiàn)號 ”航天飛機外掛燃料箱上的 4 個引擎控制傳感器之一發(fā)生了故障，直接導致 原 發(fā)射計劃的 推遲，使得本已一波三折的美國重返太空計劃再次出現(xiàn)波折?？梢姡瑳] 高 保證和性能可靠的傳感器對原始信息進行準確可靠的捕獲與轉換，通信技術和計算機技術也就成了無源之水，一切準確的測試和控制將無法實現(xiàn)。 本文研究主要內(nèi)容 (1)基于 ARM 系統(tǒng) LPC1114 的 Zigbee 網(wǎng)絡 協(xié)調(diào)器 的總體方案設計。 中北大學 20xx 屆畢業(yè)設計說明書 第 4 頁 共 42 頁 (2)Zigbee 網(wǎng)絡節(jié)點的總體方案設計。 (3)基于 ARM 和 51 核心 MCU 的外圍電路設計 。 (3)系統(tǒng)軟件設計。 包括協(xié)調(diào)器和節(jié)點的軟件設計 。 本章小節(jié) 本章主要介紹了無線傳感器網(wǎng)絡的定義及應用，詳細地講述了無線傳感器網(wǎng)絡的研究現(xiàn)狀，通過對理論與實踐的分析，預測未來無線傳感器網(wǎng)絡發(fā)展的趨勢，隨著科技的進步，無線傳感器網(wǎng)絡向智能化、微型化、安全化發(fā)展，將更大的促進工業(yè)、農(nóng)業(yè)的發(fā)展 。 中北大學 20xx 屆畢業(yè)設計說明書 第 5 頁 共 42 頁 2 系統(tǒng)總體方案設計 方案框架 總體硬件方案框架 圖 總體硬件方案框架圖 該無線傳感器網(wǎng)絡包含 3 個節(jié)點和一個協(xié)調(diào)器，協(xié)調(diào)器具有建立 Zigbee 無線網(wǎng)絡、數(shù)據(jù)顯示和溫 度測量的功能，節(jié)點具有溫度測量和加入 Zigbee 網(wǎng)絡和協(xié)調(diào)器通信的功能。網(wǎng)絡結構采用星型拓撲結構，節(jié)點與節(jié)點之間無法直接通信，協(xié)調(diào)器可與任何一個節(jié)點進行時分雙工通信。 協(xié)調(diào)器硬件框架 A R M時 鐘電 路復 位電 路程 序 燒錄 接 口S D 卡接 口射 頻 S O CL C D 顯示 電 路工 作 指示 燈電 源 D C D C 時 鐘電 路程 序 燒錄 接 口報 警電 路巴 倫變 換電 路天 線串 行調(diào) 試接 口 圖 協(xié)調(diào)器硬件框架圖 協(xié)調(diào)器使用 5V 電源供電，總體分為 ARM 和 RF 兩個部分， RF 部分負責接收中北大學 20xx 屆畢業(yè)設計說明書 第 6 頁 共 42 頁 其他節(jié)點溫度數(shù)據(jù)和采集本芯片溫度數(shù)據(jù)，然后將其通過 SPI 傳送給 ARM 并判斷是否需要報警，主芯片采用 TI 公司的 CC2530 無線 SOC。 ARM 部分負責接收溫度數(shù)據(jù)顯示到 LCD 之上，并保存進 SD 卡 (選做 )，主芯片采用 NXP 公司的 LPC1114。 節(jié)點硬件框架 射 頻 S O C電 池 3 V 2 x A A時 鐘電 路程 序 燒 錄 接 口報 警電 路巴 倫 變換 電 路天 線串 行 調(diào)試 接 口狀 態(tài) 燈 圖 節(jié)點硬件框架圖 節(jié)點使用兩節(jié) 干電池供電， RF 主芯片也采用 CC2530，節(jié)點的主要功能即采集周圍環(huán)境溫度，并搜索網(wǎng)絡，將數(shù)據(jù)傳送給網(wǎng)絡的協(xié)調(diào)器，并根據(jù)事先設定的閾值判斷是否報警。 如您 需要完整的本文檔，請聯(lián)系 ：327147965. 本設計已評選 上校級優(yōu)秀畢設 ， 所需要的 畢業(yè)設計 說明書、畢業(yè)設計任務書、開題報告、指導 老師 評語 、校優(yōu)秀論文 摘要 、答辯委員會評語、英文文獻原文及翻譯 、 評閱人評語一應俱全。 如您需要 本設計的實物，請記下上方聯(lián)系方式。 中北大學 20xx 屆畢業(yè)設計說明書 第 7 頁 共 42 頁 中北大學 20xx 屆畢業(yè)設計說明書 第 8 頁 共 42 頁
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