無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在樓宇溫度監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用研究.pdf

1、隨著微機(jī)電系統(tǒng)、片上系統(tǒng)、無線通信技術(shù)、集成電路技術(shù)、傳感器技術(shù)以及低功耗嵌入式技術(shù)的迅速發(fā)展，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)作為一種新型的測控網(wǎng)絡(luò)，因其具有低功耗、低成本、分布式、自組織等特點(diǎn)，在國內(nèi)外許多研究領(lǐng)域備受關(guān)注，尤其在工業(yè)監(jiān)控、智能樓宇、環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。
　　 智能化樓宇綜合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息通信技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)，使建筑物內(nèi)的空調(diào)、照明等設(shè)備協(xié)調(diào)工作，不僅實(shí)現(xiàn)了樓宇的智能化控制，而且具有顯著的節(jié)能效果，符合國

2、家提倡的節(jié)能減排政策。本文研究了基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的溫度監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)樓宇空調(diào)的智能監(jiān)控，主要內(nèi)容如下：
　　 首先，節(jié)點(diǎn)的硬件電路設(shè)計(jì)。根據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)的功能對(duì)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行模塊劃分，并對(duì)所需的主要芯片進(jìn)行選型。針對(duì)各個(gè)功能模塊的特點(diǎn)進(jìn)行電路原理圖以及PCB圖設(shè)計(jì)，最終設(shè)計(jì)出性能穩(wěn)定的硬件電路。傳感器節(jié)點(diǎn)主要包括：微處理器控制模塊、溫度傳感器模塊、無線射頻模塊和紅外發(fā)射模塊，其中前三個(gè)模塊分別采用MSP430、SHT11、CC

3、1020芯片，而紅外發(fā)射模塊則由驅(qū)動(dòng)器件和紅外發(fā)光二極管構(gòu)成。
　　 其次，整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)。使用IAR Embedded Workbench 3.41開發(fā)工具完成監(jiān)控平臺(tái)節(jié)點(diǎn)的軟件設(shè)計(jì)，完成傳感器節(jié)點(diǎn)的溫度采集模塊、無線傳輸模塊、紅外遙控模塊的相關(guān)應(yīng)用程序設(shè)計(jì)；根據(jù)匯聚節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和需要實(shí)現(xiàn)的功能給出任務(wù)調(diào)度流程，編寫各模塊的應(yīng)用程序，整合采集的溫度信息；使用Visual Basic 6.0進(jìn)行上位機(jī)監(jiān)控程序的設(shè)計(jì)，完成

4、監(jiān)控平臺(tái)的界面設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)監(jiān)控平臺(tái)的數(shù)據(jù)庫管理、節(jié)點(diǎn)狀態(tài)顯示、歷史曲線查詢等功能。
　　 最后，對(duì)整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行測試試驗(yàn)。將傳感器節(jié)點(diǎn)放置在不同的測試位置，通過串口/網(wǎng)口轉(zhuǎn)換設(shè)備將匯聚節(jié)點(diǎn)與PC機(jī)連接，從而搭建溫度監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行測試試驗(yàn)。試驗(yàn)表明，各個(gè)節(jié)點(diǎn)能夠?qū)崟r(shí)采集數(shù)據(jù)并可以實(shí)現(xiàn)對(duì)所采信息的無線傳輸，能夠?qū)ΡO(jiān)控對(duì)象實(shí)施監(jiān)控，達(dá)到了課題的預(yù)期目標(biāo)。
　　 該研究不僅可以應(yīng)用于智能樓宇溫度監(jiān)控系統(tǒng)，而且也可以應(yīng)用于其他布線困