基于光伏-振動能的無線傳感網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)電源系統(tǒng)研究.pdf

1、目前最常見的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)供電方式是電池供電。由于無線傳感網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)在線路中部署后不易更換電池，因此，利用環(huán)境能源來為無線傳感網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)實(shí)時供電成為當(dāng)前的研究熱點(diǎn)之一。太陽能是最豐富的可再生能源，它給人類的生活和工作帶來了極大的方便；可太陽能發(fā)電所需的必要條件是光照指數(shù)，容易受到天氣變換影響，如果光照指數(shù)過小，太陽光伏效應(yīng)轉(zhuǎn)換的效率將會大幅度降低。而振動能是依靠機(jī)械振動來提供的，其發(fā)電裝置結(jié)構(gòu)簡單、不發(fā)熱、沒有電磁干擾等，因此其應(yīng)用領(lǐng)域

2、十分廣泛。然而，由于其基本結(jié)構(gòu)太過簡單，使其存在著頻率響應(yīng)帶寬不高，輸出能量不穩(wěn)定等特性。因此，本文通過收集和存儲環(huán)境中的太陽能和振動能為傳感網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)儲備能量，解決節(jié)點(diǎn)的長效能源供應(yīng)問題，實(shí)現(xiàn)了節(jié)點(diǎn)的自供能。
　　 本文首先以無線傳感網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)技術(shù)為應(yīng)用背景，給出了該節(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)組成，通過比較了傳統(tǒng)的電池供電方式和環(huán)境供能的優(yōu)劣，論述了利用環(huán)境中的太陽能和振動能給無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)供電的可行性、這兩種能源發(fā)電的原理以及這兩種能源給無

3、線傳感網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)供電的總體結(jié)構(gòu)框圖。
　　 其次，論述了這兩種能源的發(fā)電特性、能量采集和儲存裝置設(shè)計，進(jìn)行了環(huán)境供能的無線傳感網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的電源管理系統(tǒng)硬件電路設(shè)計，并在MSP430單片機(jī)開發(fā)調(diào)試環(huán)境IAREW4305.20下，進(jìn)行軟件程序設(shè)計，給出系統(tǒng)程序流程圖，實(shí)現(xiàn)兩種電源的綜合管理。
　　 最后，構(gòu)建了一套能使無線傳感網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)正常持續(xù)工作的電源管理系統(tǒng)硬件平臺，完成了無線傳感網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的硬件制作和調(diào)試，并根據(jù)相關(guān)試驗(yàn)數(shù)據(jù)分