【正文】 ................................. 44 附錄 E 引用外文文獻(xiàn)及翻譯 .......................................... 47 朱野：基于無線傳感網(wǎng) 絡(luò)的溫度監(jiān)控系統(tǒng) IV 插圖清單 圖 21方案一原理框圖 .......................................................... 5 圖 22方案二原理框圖 .......................................................... 6 圖 23本系統(tǒng)采用的電路方案框圖 ................................................. 7 圖 31 DS18B20引腳分布圖 ....................................................... 9 圖 32 D18B20工作原理圖 ....................................................... 11 圖 33 nRF24L01芯片引腳圖 ..................................................... 11 圖 34 晶振電路 ............................................................... 13 圖 35電源電路 ............................................................... 13 圖 36 3v電源電路 ............................................................ 13 圖 37 8051單片機(jī)基本電路 ..................................................... 14 圖 38測溫電路電路圖 ......................................................... 14 圖 39 報警電路 ............................................................... 15 圖 310按鍵電路 .............................................................. 15 圖 311 LCD1602液晶顯示模塊電路圖 ............................................. 16 圖 312 nrf24L01無線傳輸電路 .................................................. 16 圖 313 電平轉(zhuǎn)換電路原理圖 .................................................... 17 圖 314溫度控制電路圖 ........................................................ 18 圖 41按鍵處理子程序流程圖 .................................................... 19 圖 42 DS18B20溫度讀取過程流程圖 .............................................. 20 圖 43發(fā)射端主要程序流程圖 .................................................... 22 表格清單 表 31 DS18B20詳細(xì) 引腳功能描述 ................................................ 9 表 32 ROM的內(nèi)存指令 ......................................................... 10 安徽工程大學(xué)機(jī)電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 1 引 言 目前 , 國外的一些發(fā)達(dá)國家雖然有一部分先進(jìn)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng) , 由于環(huán)境﹑成本等原因 , 并不適合我國的實際情況。 sensors。正是對這些課題的不斷探索，促成了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)研究的各個分支的產(chǎn)生以 及標(biāo)準(zhǔn)的制定。這種無線傳感器網(wǎng)絡(luò)綜合了傳感器技術(shù)、微機(jī)電系統(tǒng)技術(shù)、分布式信息處理和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，能夠協(xié)調(diào)地實時監(jiān)測、感知和采集網(wǎng)絡(luò)分布區(qū)域內(nèi)的各種環(huán)境或監(jiān)測對象的信息，并對這些信息進(jìn)行處理。 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是由一組傳感器以 Ad Hoc 方式構(gòu)成的無線網(wǎng)絡(luò)，其目的是協(xié)調(diào)地感知、采集和處理網(wǎng)絡(luò)覆蓋的地理區(qū)域中感知對象的信息，并發(fā)布給監(jiān)控 者。安徽工程大學(xué)機(jī)電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） I 基于無線傳感網(wǎng)絡(luò)的溫度監(jiān)控系統(tǒng) 設(shè)計 摘 要 近年來，隨著無線通信技術(shù)和傳感器技術(shù)的飛速發(fā)展，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)越來越得到廣泛的應(yīng)用，特別是在環(huán)境監(jiān)測、智能家居、工業(yè)監(jiān)控等領(lǐng)域的應(yīng)用?；跓o線傳感器網(wǎng)絡(luò)的溫度監(jiān)控系統(tǒng)用于 對 溫度的自動監(jiān)控。隨著通信技術(shù)、嵌入式計算技術(shù)和傳感器技術(shù)的飛速發(fā)展和日益成熟，具有感知能力、計算能力和通信能力的微型傳感器開始在世界范圍內(nèi)出現(xiàn)， 由這些微型傳感器構(gòu)成的傳感器網(wǎng)絡(luò)引起了人們的極大關(guān)注。在信息采集及處理的過程中，涉及到了基于嵌入式系統(tǒng)及面向片上系統(tǒng)的平臺設(shè)計，基于微機(jī)電系統(tǒng)技術(shù) (MEMS)的傳感器研發(fā)，針對分布式系統(tǒng)的數(shù)據(jù)挖掘及隊列數(shù)據(jù)處理，以及具有自適應(yīng)組網(wǎng)和自主路由的無線網(wǎng)絡(luò)協(xié)議及其安全問題。 本文是設(shè)計一個基于無線傳感網(wǎng)絡(luò)的溫度監(jiān)控系統(tǒng)其中包括溫度的采集、無線發(fā)射、無線接收、報警等內(nèi)容的設(shè)計可以廣泛應(yīng)用于工業(yè)監(jiān)控、智能樓宇、環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)域 關(guān)鍵詞 ：無線傳感網(wǎng)絡(luò) ；傳感器；嵌入式系統(tǒng)； 智能家居 朱野：基于無線傳感網(wǎng) 絡(luò)的溫度監(jiān)控系統(tǒng) II The Design of Temperature monitoring system based on wireless sensor works Abstract In recent years, with the rapid development of wireless munication and sensor technology, wireless sensor works has been widely used, especially in the field of environmental monitoring, smart home, and industrial monitoring applications. Wireless sensor work is constituted by a group of sensors to the Ad Hoc mode wireless work, and its purpose is to coordinate perception, acquisition and processing of the geographical area covered by the workaware object, and issued to the observer. With the rapid development of munication technology, embedded puting and sensor technology and increasingly sophisticated, with perception, puting power and munication capabilities of the tiny sensors worldwide, aroused by these miniature sensors, sensor works of great concern. This wireless sensor work integrated sensor technology, MEMS technology, distributed information processing and work munication technology, able to coordinate a variety of environmental monitoring object information in realtime monitoring, sensing and collecting work distribution area, and these information processing. In the process of information collection and processing related to a platformbased system embedded systemsoriented onchip design, microelectromechanical systems (MEMS)based sensor development for distributed systems, data mining and queue data processing and adaptive working and routing wireless work protocols and security issues. It is the continuous exploration of these topics, contributed to the generation of the various branches of the wireless sensor work, as well as the development of standards. This article is to design a wireless sensor workbased temperature monitoring system, including the design of the temperature of the collection, wireless transmitter, wireless receiver, alarm and other content can be widely used in industrial monitoring, smart buildings, environmental monitoring field Keyword： Wireless sensor works。embedded systems。從實際情況 , 本著低成本、低功耗的原則 , 對該系統(tǒng)軟硬件進(jìn)行設(shè)計 , 并解決了傳統(tǒng)的有線監(jiān)控系統(tǒng)的諸多問題 , 具有簡單、靈活和易開發(fā)等優(yōu)點。采用多跳對等的通信方式 ,將具有傳感器、數(shù)據(jù)處理單元及通信模塊的大量智能節(jié)點散布在感知區(qū)域 , 節(jié)點以自組方式形成網(wǎng)絡(luò) , 能夠協(xié)作地實時監(jiān)測、感知和采集各種環(huán)境或監(jiān)測對象信息并處理、傳送到需要的用戶 , 具有自治、自適應(yīng)等智能屬性。此外 , 通常傳感器節(jié)點需要連續(xù) 工作很長一段時間 , 在人力修復(fù)無法實現(xiàn)的情況下 , 一旦有節(jié)點損壞或是電源失效等情況 , 就不能及時獲得準(zhǔn)確的監(jiān)測數(shù)據(jù)。根據(jù) 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的自身特點對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)的硬件和軟件進(jìn)行 了較詳細(xì)的設(shè)計方案。傳統(tǒng)的使用線纜直接連接實現(xiàn)信號傳輸?shù)姆绞?，將?yán)重限制數(shù)據(jù)采集點的安放靈活性，設(shè)備布線困難。因此，通過無線通信的方式傳遞數(shù)據(jù)是一種較為理想的選擇，它與有線方式相比主要有成本低、攜帶方便、布線安裝簡便等特點，特別適用于遠(yuǎn)程多點無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的實現(xiàn)。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)具有組網(wǎng)快捷、靈活等優(yōu)點，具有很高的研究價值和十分廣闊的應(yīng)用前景。無線溫度采集系統(tǒng)的開發(fā)有效地解決了低成本、遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集的可行性和安全性等問題，對于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在環(huán)境監(jiān)控領(lǐng)域的運用有著重要的參考價值。通過在 辦公室 內(nèi)安裝基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的溫度采集節(jié)點來 測量樓內(nèi)各點溫度， 經(jīng)過分析處理完成溫度的監(jiān)控 。 無線傳感網(wǎng)絡(luò)的研究和發(fā)展現(xiàn)狀 無線傳感網(wǎng)絡(luò) 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是大量的靜止或移動的傳感器以 自組織 和 多跳 的方式構(gòu)成的無線網(wǎng)絡(luò)，其目的是協(xié)作地感知、采集、處理和傳輸網(wǎng)絡(luò)覆蓋地理區(qū)域內(nèi)感知對象的監(jiān)測信息，并報告給用戶。 大量的傳感器節(jié)點將探測數(shù)據(jù)，通過匯聚節(jié)點經(jīng)其它網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給了用戶 。 無線傳感網(wǎng)絡(luò)的特點 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)具有以下特點： (1)傳感器節(jié)點的通信能力有限。 (2)傳感器節(jié)點的能量、計算能力和存儲容量有限。 (3)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)易變化，具有自組織能力。此外，如果節(jié)點具備移動能力，也必定會帶來網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)渥兓? (4)數(shù)據(jù)傳輸方向性強(qiáng)。通常，查詢信息是通過廣播或多播的方式從觀察者向網(wǎng)絡(luò)內(nèi)傳感器傳輸，而探測結(jié)果信息則是由分布在各處的傳感器節(jié)點向查詢節(jié)點匯聚。 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的研究及發(fā)展現(xiàn)狀 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的研究起步于 20世紀(jì) 90年代末期，美國的加州大學(xué)伯克利分校、加州大學(xué)洛杉