毕业设计（论文）-基于ZigBee技术的无线传感器网络的研究与设计.doc

学号:07706003
2010 届本科生毕业论文(设计)
题目: 基于ZigBee技术的
无线传感器网络的研究与设计
学院(系): 水利与建筑工程学院
专业年级: 电气061班
学生姓名:
指导教师:
合作指导教师:
完成日期: 2010年6月

目录
摘要: IV
ABSTRACT V
第一章绪论 1
课题背景概述 1
WSN简介 2
WSN体系结构 2
WSN的协议栈结构 4
WSN特点及其关键问题 6
几种常用的无线通信技术 7
蓝牙技术 7
红外技术 7
ZigBee技术 8
Wi-Fi技术 8
RFID技术 8
HomeRF技术 9
UWB技术 9
几种无线通信技术对比 9
本文结构组织 10
本章小结 11
第二章 ZigBee/ 12
ZigBee/ 12
ZigBee技术特点 12
ZigBee技术的体系结构 13
ZigBee技术的网络配置 15
两种功能设备 15
三种节点类型 15
三种拓扑结构 16
两种工作模式 17
ZigBee组网 17
基本通信原语 17
ZigBee网络的组网 18
网络管理服务 18
数据传输服务 20
ZigBee 路由 21
21
路由过程 22
23
第三章基于ZigBee的无线传感器网络的硬件设计 24
ZigBee的几种实现方案 25
26
26
29
31
32
34
直接存取(DMA)控制器 34
MAC定时器 35
模数转换器(ADC) 35
温度传感器 36
节点的控制和显示电路 36
控制电路 37
状态显示电路 38
节点的接口电路 39
USART接口(串行通信接口) 40
JTAG接口 40
节点实图 41
本章小结 41
第四章基于ZigBee2006协议栈的无线传感器网络的软件设计 43
Z-Stack 43
Z-Stack软件架构 43
系统初始化 44
操作系统的执行 44
Z-Stack项目中的文件目录 49
Z-Stack开发软件 51
IAR EW8051集成开发环境 51
ZigBee2006协议栈 52
SmartRF Flash Programmer软件 54
ZigBee协议分析仪软件Packet Sniffer 55
Z-Stack开发的一些基本概念 55
实验测试 60
开关灯控制实验 60
功能描述 60
实验程序 61
实验操作及其结果 65
温度传输实验 66
功能描述 66
实验程序 67
实验操作及其结果 73
本章小结 76
第五章总结与展望 77
无线传感器网络的应用设想 77
总结与展望 78
本文总结 78
展望 78
参考文献 79
附录 80
致谢 89
基于ZigBee技术的无线传感器网络的研究与设计
作者:闫彦含指导老师:何自立
摘要:无线传感器网络是涉及多学科、知识高度集中、在当今国际上备受关注的前沿热点和研究领域。它综合了传感器、微处理器和无线通信三项重大技术,具有信息采集、处理、无线传输能力,是新一代传感器网络的主要发展方向。而低功耗、低成本、应用简单方便的ZigBee技术的诞生为无线传感器网络的发展和开拓起到了巨大的推动和促进作用。
本文主要从ZigBee技术着手,对无线传感器网络进行学****研究和设计。首先,本文对无线传感器网络的背景、发