畢業(yè)設(shè)計(jì)-無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)-資料下載頁(yè)
2024-12-03 18:45本頁(yè)面
【導(dǎo)讀】摘要無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)是由部署在監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)大量的廉價(jià)微型傳感器節(jié)點(diǎn)組成，集和處理網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域中感知對(duì)象的信息，并發(fā)送給觀察者。該方案基于ZigBee技術(shù)，以無(wú)線射頻芯片CC2430和片內(nèi)溫度傳感器為核。送給用戶(hù)計(jì)算機(jī),由此用戶(hù)即可實(shí)時(shí)掌握被監(jiān)測(cè)區(qū)域的溫度。無(wú)線網(wǎng)絡(luò)是傳感器之間、傳感器與用戶(hù)之間最常用的通信方式，用于在傳感。協(xié)作式的感知、采集、處理和發(fā)布感知信息是傳感。電源為傳感器提供正常工作所必需的能源。取外界的信息，并將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。處理部件負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)結(jié)點(diǎn)各部分的工作。軟件是為傳感器提供必要的軟件支持。輸，在傳輸過(guò)程中監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)可能被多個(gè)節(jié)點(diǎn)處理，經(jīng)過(guò)多跳后路由到匯聚節(jié)點(diǎn)，最后通過(guò)衛(wèi)星、互聯(lián)網(wǎng)或移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)到達(dá)管理節(jié)點(diǎn)。器網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行配置和管理，發(fā)布監(jiān)測(cè)任務(wù)以及收集監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)[2]。無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用前景十分誘人。監(jiān)測(cè)、防空等領(lǐng)域，新興應(yīng)用將涉及家用、企業(yè)管理、保健、交通等領(lǐng)域。預(yù)計(jì)，將來(lái)無(wú)線傳感器網(wǎng)路將無(wú)處不在。
【正文】 Do { ADCCON2=0X3E； ADCCONl=0X73； while(!ADCCONl amp。 0X80))； V=ADCL； V=(((unsigned int)ADCH)8)； } while(0) N 硬件初始化 協(xié)議棧初始化 創(chuàng)建一個(gè)新網(wǎng)絡(luò) 打開(kāi)全局中斷 進(jìn)入無(wú)線監(jiān)聽(tīng)狀態(tài) 給申請(qǐng)節(jié)點(diǎn) 分配網(wǎng)絡(luò)號(hào) 串口發(fā)送數(shù)據(jù)給 遠(yuǎn)程主機(jī) 是不是節(jié)點(diǎn) 申 請(qǐng) 加 入信號(hào) 開(kāi)始 Y 大學(xué) 2021 屆學(xué)士畢業(yè)論文 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì) 15 ／／溫度采集及換算函數(shù) ／／返回值：實(shí)際的溫度數(shù)值 float getTEMP(void) { unsigned int dacvalue； float outputVoltage； TEMP__SENSOR(ADCValue)； ADCValue4； ／／ 取 12位精度 outputvoltage=ADCValue *； ／／換算成電壓值 return(()／ ／／轉(zhuǎn)換成實(shí)際溫度數(shù)值 2） 從節(jié)點(diǎn)溫度數(shù)據(jù)的發(fā)送 TIMAC協(xié)議棧提供了通信相關(guān)的底層函數(shù)，可直接調(diào)用，其中數(shù)據(jù)發(fā)送函數(shù) 如下： 函數(shù)名： MSA_McpsDataReq 參數(shù)： uint8* data ／／指向待發(fā)出的數(shù)據(jù)的指針 uint8 dataLength ／／數(shù)據(jù)的長(zhǎng)度 bool directMsg ／／是否使用直接數(shù)據(jù)傳輸模式 uint16 dstShortAddr ／／數(shù)據(jù)的目的地址 返回值：無(wú) 3）主節(jié)點(diǎn)對(duì)溫度數(shù)據(jù)的接收 MAC層執(zhí)行結(jié)果的回饋是通過(guò)向上層發(fā)送消息來(lái)實(shí)現(xiàn)的，應(yīng)用程序?yàn)榇藰?gòu)造 有一個(gè)存儲(chǔ)消息的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，并鏈接成單鏈表，通過(guò)函數(shù) yte*osal_msg_receive(byte task_id)來(lái)獲取發(fā)給任務(wù)編號(hào)為 task_id的消息，應(yīng)用層對(duì)這個(gè)消息作處理，可從中提取出通信信息或通信數(shù)據(jù)。 4)主節(jié)點(diǎn)將溫度數(shù)據(jù)上傳給 PC機(jī) 初始化串口的代碼如下： ／／串口初始化函數(shù) ／／串口參數(shù)設(shè)置為 57600,None,1,None ／／打開(kāi)串口，允許接 收 void HALUARTinit(void) { IO_PER_LOC_UART0_AT_PORT0_PIN2345( )；／／配置 RXD TXD腳的位置 UART_SETUP(0， 57600， HIGH_STOP)； ／／ 57600，高停止位 IENO|=URX0IE； ／／使能 UART0接收中斷控制位 IEN2|=UTX0IE； ／／使能 UART0發(fā)送中斷控制位 } 數(shù)據(jù)緩沖區(qū)通過(guò)串口發(fā)送函數(shù)： ／／串口發(fā)送數(shù)據(jù)服務(wù)初始化函數(shù) ／／參數(shù)：指向待發(fā)送數(shù)據(jù)的指針 ／／調(diào)用此函數(shù)啟動(dòng)緩沖區(qū)中數(shù)據(jù)的發(fā)送， 之后的數(shù)據(jù)發(fā)送是在串口發(fā)送中斷 ／／ )服務(wù)函數(shù) __interrupt void UTX0_ISR(void)中進(jìn)行 void Uart_Data_Sent(char *p) { =p； 大學(xué) 2021 屆學(xué)士畢業(yè)論文 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì) 16 =1；／／已發(fā)送數(shù)據(jù)個(gè)數(shù) l UODBUF=*p； ／／先啟動(dòng)一次發(fā)送，送出第一個(gè)數(shù)據(jù) ／／ 后面的其他數(shù)據(jù)通過(guò) TX中斷依次發(fā)出 ， 以 ’＼ O’結(jié)束 } ／／ UART0發(fā)送中斷服務(wù)程序 pragma vector=UTX0_VECTOR _interrupt void UTX0_ISR(void) { char TEMP； IRCON2amp。=～ UTX01F； TEMP=*( + )； if(TEMP!=’\O’) { UODBUF=TEMP； ++； } } 大學(xué) 2021 屆學(xué)士畢業(yè)論文 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì) 17 結(jié) 論 本論文 首先簡(jiǎn)要介紹了無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)內(nèi)容，包括無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的基本概念、體系結(jié)構(gòu)、應(yīng)用前景和發(fā)展現(xiàn)狀以及傳感器節(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)、設(shè) 計(jì)原則等內(nèi)容，然后對(duì)比了傳感器節(jié)點(diǎn)中常用的處理器和無(wú)線通信模塊，并詳細(xì)介紹了當(dāng)今比較流行的無(wú)線射頻芯片 CC2430 的功能和特點(diǎn)以及 ZigBee 技術(shù)。最后本論文以 CC2430 芯片 和 它自帶的的片內(nèi)溫度傳感器 為核心，設(shè)計(jì)了溫度 傳感器網(wǎng)絡(luò) 的軟硬件部分 ，實(shí)現(xiàn)了 對(duì) 環(huán)境 溫度的無(wú)線檢測(cè)。本論文設(shè)計(jì)的 無(wú)線溫度傳感器網(wǎng)絡(luò)及其節(jié)點(diǎn) ， 具有成本低、 功耗低，傳輸無(wú)線化 等優(yōu)點(diǎn)， 可以用在諸如溫室、倉(cāng)庫(kù)等需要溫度監(jiān)控的場(chǎng)合 ， 在避免大量人工布線的同時(shí)，還可以減少火災(zāi)的隱患 ，具有較高的實(shí)用價(jià)值 。 在 完成本論文 過(guò)程中 ， 我收獲良多，不僅擴(kuò)展了很多專(zhuān) 業(yè)上的理論知識(shí)，提高了動(dòng)手實(shí)踐能力，我還從中發(fā)現(xiàn)了自己的很多不足。由于本人知識(shí)上的欠缺，加上時(shí)間有限，所以我設(shè)計(jì)的傳感器節(jié)點(diǎn)也不甚完美。我會(huì)在以后的工作學(xué)習(xí)中不斷加以改進(jìn)。 大學(xué) 2021 屆學(xué)士畢業(yè)論文 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì) 18 參考文獻(xiàn) [1] 許毅 .無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)原理及方法 [M].北京：清華大學(xué)出版社， 2021 [2] 崔遜學(xué) ， 左從菊 .無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)簡(jiǎn)明教程 [M].北京：清華大學(xué)出版社， 2021 [3] 汪濤 .無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)導(dǎo)論 [M].北京：清華大學(xué)出版社， 2021 [4] 趙 澤 ， 黃 希 ， 崔 莉 . 無(wú) 線 傳 感 器 網(wǎng) 絡(luò) 的 節(jié) 點(diǎn) 技術(shù) .pdf,2021 [5] 馬永強(qiáng) ,李靜強(qiáng) ,馮立營(yíng) .基于 ZigBee技術(shù)的射頻芯片 CC2430[J].單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用 ,2021,(3) ： 45~47 [6] 閆富松，趙軍輝，李秀萍 .ZigBee技術(shù)及其應(yīng)用 [J].無(wú)線電技術(shù)與信息，2021,(7) ： 61~65 [7] 劉渝燦 . 基于 CC2430片內(nèi)溫度傳感器溫度檢測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) [J].中國(guó)儀器儀表，2021， (7) ： 40~41 [8] 劉外喜，胡曉，唐冬，等 . 基于 ZigBee的無(wú)線溫度傳感器網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì) [J].傳感 器與微系統(tǒng)， 2021， (4) ： 69~71 大學(xué) 2021 屆學(xué)士畢業(yè)論文 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì) 19 附錄 A CC2430 芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 大學(xué) 2021 屆學(xué)士畢業(yè)論文 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì) 20 附錄 B 系統(tǒng)原理圖 大學(xué) 2021 屆學(xué)士畢業(yè)論文 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì) 21 致 謝 本 論文的撰寫(xiě)是在 苗老師 老師 的精心指導(dǎo)下完 成的，在這里我由衷地對(duì)苗老師表示感謝 !幾個(gè)月來(lái) ， 苗 老師 從論文研究方向的確立、論文的撰寫(xiě)到論文的完成，都給予我大量寶貴的指導(dǎo)意見(jiàn)，不僅使我的論文質(zhì)量逐步提高，而且在這過(guò)程中使我學(xué)到了許多書(shū)本上無(wú) 法學(xué)到的東西，為將來(lái)參加工作積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。還有那些我引用過(guò) 資料、圖片、文獻(xiàn) 的作者們，我也由衷地向他們表示感謝！
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