水環(huán)境無線傳感監(jiān)測網(wǎng)基站及組網(wǎng)設(shè)計(jì).pdf

1、水環(huán)境無線傳感監(jiān)測網(wǎng)具有建網(wǎng)快、監(jiān)測范圍廣、布局靈活、在線實(shí)時采集、功耗低、工作生命周期長、可長期無人值守和對環(huán)境影響小等特點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)對水環(huán)境的水質(zhì)參數(shù)的實(shí)時在線采集和遠(yuǎn)程監(jiān)控，為預(yù)防和治理水污染提供技術(shù)保障。
　　本文針對水環(huán)境監(jiān)測的特點(diǎn)，結(jié)合無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，構(gòu)建水環(huán)境無線傳感監(jiān)測網(wǎng)，并著重對監(jiān)測網(wǎng)中的通訊樞紐——基站及組網(wǎng)進(jìn)行設(shè)計(jì)。基站采用“MC13211和MKL25Z128VLH4”的雙芯片結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方案，以GPRS協(xié)議實(shí)現(xiàn)

2、基站與遠(yuǎn)程監(jiān)測中心的通信;以ZigBee協(xié)議組建監(jiān)測網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)間通信。MKL25Z128VLH4是基于32位ARMCortex-M0+內(nèi)核的處理器，作為基站主控芯片，滿足基站數(shù)據(jù)處理能力強(qiáng)、功耗低和可靠性高等要求;MC13211芯片作為基站Zigbee模塊，完成基站對監(jiān)測網(wǎng)的建立和維護(hù)以及基站與網(wǎng)內(nèi)節(jié)點(diǎn)的通信;存儲器采用AT24C256，用于存儲水質(zhì)數(shù)據(jù)和網(wǎng)絡(luò)信息。軟件設(shè)計(jì)方面，分別針對MC13211和MKL25Z128VLH4的各個

3、模塊進(jìn)行軟件設(shè)計(jì)，完成了主程序模塊、中斷模塊、存儲模塊和LCD以及鍵盤模塊的軟件設(shè)計(jì)。組網(wǎng)設(shè)計(jì)方面，基站設(shè)置如下:網(wǎng)絡(luò)地址為0x0000，IEEE地址為64位數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)傳播方式為單播方式，網(wǎng)絡(luò)內(nèi)唯一標(biāo)示符PanID為0xBEEF，網(wǎng)絡(luò)內(nèi)物理信道為11～26。依據(jù)BeeStack協(xié)議棧為原型，針對MC13211Zigbee平臺及網(wǎng)絡(luò)設(shè)置要求，剪裁和移植ZigBee協(xié)議棧，實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)的組建。最后，對GPRS協(xié)議及AT指令進(jìn)行深入研究，實(shí)現(xiàn)了