畢業(yè)設計說明書（論文）中文摘要

環(huán)境監(jiān)測是一類無線傳感器網絡的典型應用。利用該傳感器網絡，研究人員可以對感興趣的區(qū)域進行不間斷的高精度數(shù)據(jù)搜集。本文通過分析無線傳感器網絡環(huán)境溫度采集系統(tǒng)的用戶需求和系統(tǒng)需求，確定了系統(tǒng)的軟/硬件平臺——TinyOS與Telosb，并利用Altium Designer設計了硬件系統(tǒng)中的MSP430中心控制器模塊、CC2420無線通訊模塊和FT232USB轉串口通訊模塊等幾個關鍵部分。在分析了幾類溫度電壓采集系統(tǒng)的基礎上，利用nesC語言編寫下位機軟件，實現(xiàn)了無線自組網的構建和無線傳感器網絡溫度電壓數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設計，并且通過實驗驗證了系統(tǒng)的有效性和可行性。最后，通過上位機軟件與基站節(jié)點的通訊，完成了對采集到的環(huán)境參數(shù)值進行實時顯示的功能，并且能夠對目的節(jié)點的采樣頻率進行手動調節(jié)。整個系統(tǒng)操作方便，擴展性好，具有很高的應用參考價值。

關鍵詞  無線傳感器網絡，TinyOS，溫度，電量，Telosb

 
畢業(yè)設計說明書（論文）外文摘要

Title Wireless Sensor Network for environmental monitoring

Abstract
Currently Wireless Sensor Network (WSN) is thought as one of the hottest research areas, and one of its typical applications is environmental monitoring. With the help of WSN，researchers can collect the highly accurate data of certain field. Firstly, the dissertation analyses the requirement of users and system, and determines TinyOS and Telosb as the software and hardware platform of this system. Then, some important parts of Telosb are designed with Altium Designer. Compared with some other kinds of sensor system for temperature and voltage monitoring, programme which is based on nesC, is made to achieve the organization of topology network and the function of the whole system, including definition of data format, module of radio and serial transceiver, etc. Finally, through PC software, researchers can get the real-time data and send command to adjust the frequency of the node they want.

Keywords  WSN TinyOS temperature voltage Telosb

目  次

目  次 I
1 引言 1
1.1 無線傳感網絡概述 1
1.1.1 無線傳感網絡概念 1
1.1.2 無線傳感網絡特點 2
1.2 無線傳感器網絡環(huán)境檢測技術 2
1.2.1 環(huán)境檢測技術簡介 2
1.2.2 研究內容 3
2 軟硬件實驗系統(tǒng) 4
2.1 硬件平臺搭建 4
2.1.1 無線傳感網絡硬件平臺的選擇 4
2.1.2 Telosb節(jié)點簡介 6
2.2 無線節(jié)點編程方法 7
2.2.1 nesC語言 7
2.2.2 TinyOS操作系統(tǒng)體系結構 7
2.2.3 TinyOS操作系統(tǒng)接口部分 8
2.2.4 TinyOS操作系統(tǒng)組件和模塊部分 8
2.2.5 TinyOS操作系統(tǒng)設計思路 9
3 基于無線傳感器網絡的環(huán)境檢測技術 9
3.1 基于MSP430的溫度檢測技術 9
3.1.1 MSP430芯片 9
3.1.2 溫度檢測誤差及修正 11
3.1.3 MSP430測溫程序設計 12
3.2 基于熱敏電阻MF52A的溫度檢測 13
3.2.1 MF52A熱敏電阻及硬件電路 13
3.2.2 MF52A測溫程序設計 14
3.3 基于Telosb節(jié)點的內部電壓檢測 16
3.3.1 MSP430測壓程序設計 16
3.4 節(jié)點采樣頻率的可調 17
3.4.1 實現(xiàn)節(jié)點采樣頻率可調的程序設計 17
4 無線拓撲網絡的搭建 19
4.1 無線通訊設計 19
4.1.1 CC2420芯片 19
4.1.2 CC2420無線通訊程序設計 20
4.2 串口通訊設計 22
4.2.1 FT232芯片與RS232串口通訊 22
4.2.2 CRC驗證碼 24
4.3 無線自組網的構建 26
4.3.1 無線傳感網絡的拓撲發(fā)現(xiàn) 26
4.3.2 構建無線自組網的程序設計 27
5 上位機軟件的設計 29
5.1 上位機數(shù)據(jù)采集軟件設計 29
5.1.1 概述 29
5.1.2 結合硬件平臺的實驗（1）——構建無線自組網 31
5.1.3 結合硬件平臺的實驗（2）——溫度采集系統(tǒng) 35
結  論 37
致  謝 38
參 考 文 獻 39
附 錄 41