無(wú)線網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)采集與傳輸系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開發(fā).pdf

1、傳感器數(shù)據(jù)傳輸形式的改變，很大程度是由現(xiàn)代無(wú)線傳感器技術(shù)所產(chǎn)生的，而剛剛出現(xiàn)并使用的ZigBee技術(shù)，為無(wú)線傳感器提供了更新、更加方便的連接方式，這種更健壯的網(wǎng)絡(luò)支持和較低的功耗，使得它有著廣闊的應(yīng)用前景，在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)、智能家居等方面的無(wú)線數(shù)據(jù)采集領(lǐng)域使用更方便。而ZigBee網(wǎng)絡(luò)作為一個(gè)獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)形式，也有它的局限性。如：該網(wǎng)絡(luò)無(wú)法直接和現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)融合。利用嵌入式概念、方法和技術(shù)，將無(wú)線傳輸?shù)膫鞲衅骷夹g(shù)與當(dāng)代對(duì)人們生產(chǎn)、生活產(chǎn)生

2、巨大影響的計(jì)算機(jī)以太網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合，進(jìn)而可形成無(wú)線傳感器的以太網(wǎng)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，這種物聯(lián)網(wǎng)己成為傳感器網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)兩個(gè)領(lǐng)域的共同研究熱點(diǎn)。
　　 本文首先簡(jiǎn)單扼要地介紹了無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)的基本理論、方法及其國(guó)內(nèi)外的發(fā)展。在技術(shù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中，我們使用了支持ZigBee協(xié)議的CC2430芯片、基于ARM Cortex-M3內(nèi)核的STM32處理器和以太網(wǎng)控制芯片ENC28J60，設(shè)計(jì)了一個(gè)結(jié)合了無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)和以太網(wǎng)兩種技術(shù)的橋接網(wǎng)關(guān)，給

3、出了網(wǎng)關(guān)的軟硬件設(shè)計(jì)和網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議。其中傳感器節(jié)點(diǎn)和無(wú)線接收模塊都采用CC2430，無(wú)線接收模塊負(fù)責(zé)接受無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)傳來(lái)的數(shù)據(jù)，然后交由STM32處理器處理，最后通過(guò)以太網(wǎng)芯片ENC28J60發(fā)送到以太網(wǎng)中去。
　　 本文給出了無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)和網(wǎng)關(guān)的硬件電路設(shè)計(jì)以及相應(yīng)的PCB設(shè)計(jì)與制作。針對(duì)設(shè)計(jì)制作的硬件平臺(tái)，在美國(guó)TI公司的Z-Stack協(xié)議棧的基礎(chǔ)上編寫了硬件操作程序，完成了由協(xié)調(diào)器和傳感器節(jié)點(diǎn)組成的星型網(wǎng)絡(luò)。在uIP基

4、礎(chǔ)上，使用STM32控制技術(shù)對(duì)ENC28J60芯片進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)了ZigBee通信與以太網(wǎng)的接口。由指定網(wǎng)關(guān)IP地址和傳感器節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)號(hào)實(shí)現(xiàn)了無(wú)線數(shù)據(jù)信息的采集、顯示和存儲(chǔ)。
　　 本文設(shè)計(jì)的產(chǎn)品可廣泛應(yīng)用于分布式檢測(cè)系統(tǒng)當(dāng)中。通過(guò)將該傳感器節(jié)點(diǎn)嵌入到各個(gè)不同設(shè)備、裝置、儀器和儀表中，能使它們能通過(guò)無(wú)線的方式與常用的計(jì)算機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)交換信息。實(shí)驗(yàn)測(cè)試表明，本系統(tǒng)性能穩(wěn)定，數(shù)據(jù)無(wú)線傳輸可靠，能夠滿足分布式無(wú)線數(shù)據(jù)采集和網(wǎng)絡(luò)化測(cè)量與控制