基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的溫度采集系統(tǒng)的研制.pdf

1、因特網(wǎng)改變了人與人的交互方式，傳感器網(wǎng)絡(luò)將改變未來人與自然的交互方式。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是當(dāng)今國內(nèi)外備受關(guān)注的、由多學(xué)科高度交叉的新興前沿研究領(lǐng)域，它綜合了傳感器技術(shù)、嵌入式計(jì)算技術(shù)、現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)及無線通信技術(shù)、分布式信息處理技術(shù)等，能夠通過各類集成化的微型傳感器協(xié)作，實(shí)時監(jiān)測、感知和采集各種環(huán)境或監(jiān)測對象的信息。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)與傳統(tǒng)有線方式比較具有可靠性高、安裝容易、重復(fù)使用性和系統(tǒng)維護(hù)性好等優(yōu)點(diǎn)。本論文針對工業(yè)現(xiàn)場設(shè)計(jì)的一種溫度傳感器節(jié)點(diǎn)并

2、組成了無線網(wǎng)絡(luò)，可以對工業(yè)現(xiàn)場的溫度進(jìn)行監(jiān)控，防止重大事故的發(fā)生，具有重要的應(yīng)用價值。 本文主要是研究工業(yè)現(xiàn)場溫度采集系統(tǒng)中無線傳感器節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)以及無線通信協(xié)議的實(shí)現(xiàn)。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)一般都采用電池供電，可以使用的能量非常有限。因此，節(jié)能是整個無線傳感器網(wǎng)絡(luò)軟硬件設(shè)計(jì)的核心問題。本課題研究從硬件電路設(shè)計(jì)到軟件協(xié)議實(shí)現(xiàn)都是把節(jié)能這個觀點(diǎn)放在首位。 首先，從芯片的選擇上，都是采用低功耗芯片，節(jié)點(diǎn)的微處理器是采用TI公司

3、生產(chǎn)的MSP430F147超低功耗單片機(jī)；無線收發(fā)模塊nRF905是用來實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)間的無線短距離通信；溫度信號處理芯片采用美信公司生產(chǎn)的MAX6675，它集成了模數(shù)轉(zhuǎn)化的功能；還設(shè)計(jì)一些可控電子開關(guān)來進(jìn)一步延續(xù)節(jié)能的思想。 其次，在軟件協(xié)議的實(shí)現(xiàn)上，本課題是采用基于TDMA方式的媒體接入控制協(xié)議，在非工作時間內(nèi)節(jié)點(diǎn)均處于低功耗模式，無線收發(fā)天線是關(guān)閉的，做到最大可能的節(jié)能。 最后，本文給出了實(shí)驗(yàn)結(jié)果，證明了設(shè)計(jì)的無線傳感器