基于無線傳感器網絡的數(shù)據(jù)采集技術研究.pdf

1、本文主要研究了基于無線傳感器網絡的數(shù)據(jù)采集技術。主要工作包括： 第一章介紹了無線傳感器網絡的體系結構，特點以及應用領域，研究現(xiàn)狀。 第二章分析了適于無線傳感器網絡的IEEE802.15.4/ZigBee的協(xié)議架構，主要包括IEEE802.15.4PHY層和MAC層結構、功能及主要特點：以及ZigBee網絡層、應用層基本結構、網絡實體及其功能。 第三章給出了一種包括無線傳感器網絡節(jié)點、模擬量輸入/輸出智能模塊、開關

2、量輸入/輸出智能模塊、RS232/485轉換智能模塊、協(xié)議轉換網關、GPRS/CDMA數(shù)據(jù)傳輸終端(DTtJ)的基于無線傳感器網絡的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)結構。給出無線傳感器網絡節(jié)點設計方案，主要包括微控制器Alrnega 128L、射頻芯片Chipcon CC2420、PCB板及單極天線等功能單元，在此基礎上實現(xiàn)了覆蓋范圍100米(室外開闊環(huán)境)的無線傳感器網絡節(jié)點的硬件。給出了模擬量輸入/輸出、開關量輸入/輸出、RS232/485轉換等智能模

3、塊設計方案，主要包括微控制器AT89S52、AD轉換器AD7712、DA轉換器AD7836、波特率自調節(jié)芯片ST-01、模擬輸入過壓保護、雙看門狗、工業(yè)級電源電路、RS-485接口單元等，在此基礎上實現(xiàn)了16Bit精度與±240V模擬輸入過壓保護的8路差分(或6路差分及2路單端)模擬量輸入智能模塊硬件、14Bit精度與可選擇電壓/電流輸出的4路模擬量輸出智能模塊硬件、16路開關量輸入智能模塊硬件、16路開關量輸出智能模塊硬件。

4、第四章研究了無線傳感器網絡節(jié)點及智能數(shù)據(jù)采集控制模塊的軟件設計及實現(xiàn)技術。研究了無線傳感器網絡節(jié)點中處理器與射頻模塊間的數(shù)據(jù)傳輸實現(xiàn)技術，包括通過SPI接口的寄存器訪問、FIFO緩存區(qū)的讀寫、RAM及EEPROM訪問等。在研究IEEE802.15.4MAC協(xié)議的通信原語以及基于通信原語的組網算法及相關函數(shù)基礎上，在無線傳感器網絡節(jié)點中實現(xiàn)了IEEE802.15.4MAC協(xié)議，可以建立PAN網絡，實現(xiàn)能量檢測掃描、被動掃描、建立節(jié)點間的網