毕业设计（论文）-无线传感器网络节点的设计.doc

无线传感器网络节点的设计
摘要无线传感器网络是由部署在监测区域内大量的廉价微型传感器节点组成,通过无线通信方式形成的一个多跳的自组织网络系统,其目的是协作地感知、采集和处理网络覆盖区域中感知对象的信息,并发送给观察者。
本论文通过多方面的对比,提出了一种低成本、低功耗的传感器节点的设计方案。该方案基于ZigBee技术,2430和片内温度传感器为核心设计了一个实时监测外界环境温度的传感器节点。该节点可以将检测到的温度以无线通信方式传递给网络中心节点,继而由网络中心节点通过串口通信方式发送给用户计算机,由此用户即可实时掌握被监测区域的温度。
关键词无线传感器网络;节点;2430;温度
The Design of Wireless work Node
Abstract Wireless work(WSN) is a multi-hop and work formed from a large amount of cheap miniature sensor nodes deployed in monitored area by munication, whose purppose is to collaboratively perceive, collect and process the information of perceived objects in work coverage area and to send it to the observer.
paring several aspects, this paper puts forward a low cost and low power consumption design scheme of sensor node. The scheme based on ZigBee technology, with wireless Radio-frequency 2430 and internal temperature sensor as the core, designs a sensor node that can real-time monitor external environment temperature. The node can transfer detected temperature to work center node by munication, then work center node sent it to puter user through munication. Thus the user can real-time master the temperature of the monitored region.
Keywords WSN; node; ZigBee; CC2430; temperature
目次
1 无线传感器网络概述 1
无线传感器网络的基本概念 1
无线传感器网络的体系结构 1
无线传感器网络的应用前景及发展现状 2
2 传感器节点 3
传感器节点的结构 3
节点中常用的处理器和射频通信模块 4
传感器节点的设计原则 4
2430芯片和ZigBee技术 6
6
ZigBee技术 9
4 系统总体设计 12
硬件设计 12
软件设计 13
结论 17
参考文献 18
2430芯片内部结构图 19
附录B 系统原理图 20
致谢 21
1 无线传感器网络概述
无线传感器网络的基本概念
无线传感器网络(wireless work, WSN)是由大量的静止或移动的传感器以自组织和多跳的方式构成的无线网络,其目的是协作地感知、采集、处理和传输网络覆盖地理区域内感知对象的监测信息,并报告给用户。
从上述定义可以看出,传感器、感知对象和用户是传感器网络的三个基本要素。无线网络是传感器之间、传感器与用户之间最常用的通信方式,用于在传感器与用户之间建立通信路径。协作式的感知、采集、处理和发布感知信息是传感器网络的基本功能。
传感器节点由电源、感知部件、嵌入式处理器、存储器、通信部件和软件这几部分构成。电源为传感器提供正常工作所必需的能源。感知部件用于感知、获取外界的信息,并将其转换为数字信号。处理部件负责协调结点各部分的工作。通信部件负责与其他传感器或用户的通信。软件是为传感器提供必要的软件支持。
传感器网络的用户是感知信息的接收者和使用者,可以是人也可以是计算机或其他设备[1]。
无线传感器网络的体系结构
无线传感器网络结构如图1所示,无线传感器网络系统