基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)采集技術(shù)研究.pdf

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

2、量輸入/輸出智能模塊、RS232/485轉(zhuǎn)換智能模塊、協(xié)議轉(zhuǎn)換網(wǎng)關(guān)、GPRS/CDMA數(shù)據(jù)傳輸終端(DTtJ)的基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。給出無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點設(shè)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(chǔ)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(wǎng)絡(luò)節(jié)點的硬件。給出了模擬量輸入/輸出、開關(guān)量輸入/輸出、RS232/485轉(zhuǎn)換等智能模

3、塊設(shè)計方案，主要包括微控制器AT89S52、AD轉(zhuǎn)換器AD7712、DA轉(zhuǎn)換器AD7836、波特率自調(diào)節(jié)芯片ST-01、模擬輸入過壓保護(hù)、雙看門狗、工業(yè)級電源電路、RS-485接口單元等，在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)了16Bit精度與±240V模擬輸入過壓保護(hù)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(guān)量輸入智能模塊硬件、16路開關(guān)量輸出智能模塊硬件。

4、第四章研究了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點及智能數(shù)據(jù)采集控制模塊的軟件設(shè)計及實現(xiàn)技術(shù)。研究了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)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(shù)，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(wǎng)算法及相關(guān)函數(shù)基礎(chǔ)上，在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點中實現(xiàn)了IEEE802.15.4MAC協(xié)議，可以建立PAN網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)能量檢測掃描、被動掃描、建立節(jié)點間的網(wǎng)