無線傳感器網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程高溫監(jiān)測與同步休眠問題.pdf

1、具有現(xiàn)代意義的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)已逐步走向工農(nóng)業(yè)、軍事、交通、醫(yī)療、安防和環(huán)境監(jiān)測等實際應(yīng)用領(lǐng)域,也為新疆煤田火區(qū)遠(yuǎn)程監(jiān)測提供了新的方法。和無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)根據(jù)面向應(yīng)用向?qū)I(yè)化方面發(fā)展相一致,新疆煤田火區(qū)遠(yuǎn)程監(jiān)測,特殊的監(jiān)測對象和遠(yuǎn)離基礎(chǔ)設(shè)施、復(fù)雜多變的應(yīng)用環(huán)境,對傳感器測溫范圍、節(jié)點能耗和穩(wěn)定性等都提出了較高的要求。論文選用穩(wěn)定性較強,接口比較豐富,內(nèi)部集成有32位處理器、一般節(jié)點可兼作匯聚節(jié)點的JN5139芯片為硬件開發(fā)平臺,利用K型

2、熱電偶傳感探頭和MAX6675數(shù)字放大與轉(zhuǎn)換器作高溫傳感器,在深入分析節(jié)點和傳感器硬件結(jié)構(gòu)原理、工作時序的基礎(chǔ)上,通過對JN5139節(jié)點和MAX6675的SPI接口時序及控制程序的分析處理,開發(fā)成功的0～1300℃高溫傳感器滿足了火區(qū)監(jiān)測規(guī)范要求,實測結(jié)果證明了節(jié)點與高溫傳感器之間的數(shù)據(jù)通信、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的正確性。在丌源和節(jié)能并舉的火區(qū)遠(yuǎn)程監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)的建立過程中,開發(fā)的PCF8563時鐘電路,糾正了節(jié)點內(nèi)部時鐘誤差,提供了滿足環(huán)境監(jiān)測要求的計

3、時精度,通過監(jiān)測中心管理軟件在節(jié)點喚醒期間對各節(jié)點時鐘進(jìn)行校準(zhǔn),維持了整個網(wǎng)絡(luò)的時間同步。在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的定時休眠和喚醒,有效地降低了網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的能量消耗,使太陽能板的體積規(guī)模適度,在長時間陰雨的極端天氣情況下監(jiān)測不致中斷。為匯聚節(jié)點設(shè)計的GPRS模塊電源丌關(guān)控制電路,使GPRS模塊與匯聚節(jié)點同步休眠和喚醒。對JN5139節(jié)點現(xiàn)有的硬件資源進(jìn)行了擴(kuò)展與改進(jìn),增加的MAX706電壓監(jiān)測與數(shù)據(jù)保護(hù)電路保證了節(jié)點在受意外干擾影響時能夠