基于ZigBee的簡(jiǎn)單無線傳感器網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN, Wireless Sensor Network)是綜合傳感器技術(shù)、嵌入式計(jì)算技術(shù)、分布式信息技術(shù)及無線通信技術(shù)的新型網(wǎng)絡(luò),它實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、感知和采集網(wǎng)絡(luò)分布區(qū)域內(nèi)各種監(jiān)測(cè)對(duì)象的信息,通過嵌入式系統(tǒng)對(duì)信息進(jìn)行處理,以自組織網(wǎng)絡(luò)多跳中繼方式將信息傳送到終端用戶,成為當(dāng)前國(guó)際上備受關(guān)注的多學(xué)科交叉研究熱點(diǎn)領(lǐng)域。 隨著無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的不斷發(fā)展,其應(yīng)用涉及社會(huì)生活的各個(gè)方面。同時(shí),提出了更小功耗、更低成本、更可靠、更

2、方便使用的要求,在此情況下,ZigBee技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。作為新興的近距離、低功耗、低速率、低成本無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù),ZigBee具有自動(dòng)選擇、連接網(wǎng)絡(luò)及自我恢復(fù)等功能,物理層和MAC層遵循IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn),網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層由ZigBee聯(lián)盟制定。基于ZigBee的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)將傳感器技術(shù)、通訊技術(shù)及計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合,具有采集、傳輸和處理信息的能力,在家用系統(tǒng)控制、樓宇自動(dòng)化、工業(yè)監(jiān)控等領(lǐng)域有廣闊的市場(chǎng)前景。 本文結(jié)合基于Zi

3、gBee技術(shù)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)相關(guān)研究,通過分析IEEE802.15.4/ZigBee標(biāo)準(zhǔn)和SOC技術(shù),應(yīng)用ZigBee協(xié)議、傳感技術(shù)及無線收發(fā)技術(shù)構(gòu)成短距離簡(jiǎn)單無線傳感網(wǎng)絡(luò)。系統(tǒng)以Chipcon公司嵌入51內(nèi)核的SOC射頻收發(fā)芯片CC2430為核心,符合IEEE 802.15.4標(biāo)準(zhǔn),工作在免授權(quán)2.4GHz頻段,只需較少外圍元件即可構(gòu)成ZigBee無線通信節(jié)點(diǎn)；同時(shí),選擇Dallas公司單總線數(shù)字溫度傳感器DS18B20作為傳感元件進(jìn)

4、行無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)。 文中詳盡介紹了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的總體思想,分模塊電路設(shè)計(jì)過程以及相關(guān)軟件實(shí)現(xiàn),利用Protel DXP繪制了無線模塊和傳感器底板的印制電路板。經(jīng)過試驗(yàn)調(diào)試實(shí)現(xiàn)了無線測(cè)溫網(wǎng)絡(luò),終端傳感節(jié)點(diǎn)在進(jìn)行溫度實(shí)時(shí)采集顯示的同時(shí)可將數(shù)據(jù)以無線形式發(fā)送,協(xié)調(diào)節(jié)點(diǎn)通過液晶顯示收到的信息,并通過RS-232串口與個(gè)人計(jì)算機(jī)之間進(jìn)行通信,初步實(shí)現(xiàn)了無線測(cè)溫系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集和無線傳輸。通過設(shè)計(jì)實(shí)踐,對(duì)基于ZigBee技術(shù)的