本文關(guān)鍵詞：基于Arduino的ZigBee無線傳感網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

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【摘要】：無線傳感網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)提升了人們獲取自然信息的能力,它將物理信息的采集與無線網(wǎng)絡(luò)傳輸結(jié)合到一起,有著非常良好的應(yīng)用前景。無線傳感網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)是無線傳感網(wǎng)絡(luò)的基本組成元素,因而無線傳感網(wǎng)絡(luò)的工作效率及工作成本是整個(gè)無線傳感網(wǎng)絡(luò)性能優(yōu)劣的關(guān)鍵因素。伴隨著無線傳感網(wǎng)絡(luò)的持續(xù)發(fā)展,現(xiàn)有的無線傳感網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)已表現(xiàn)出結(jié)構(gòu)靈活性差、可變度低、通用性弱等局限及不足。本文在現(xiàn)有研究基礎(chǔ)之上,結(jié)合Arduino開發(fā)優(yōu)勢(shì)及ZigBee無線通信技術(shù)特點(diǎn),對(duì)提升無線傳感網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的通用性和靈活性及降低節(jié)點(diǎn)的成本和能耗進(jìn)行了研究。本文所進(jìn)行的研究工作主要包含以下幾點(diǎn):一是研究ZigBee通信協(xié)議及其組網(wǎng)技術(shù),并在此基礎(chǔ)之上設(shè)計(jì)課題所需的通信協(xié)議。二是研究設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)基于Arduino技術(shù)的ZigBee無線傳感網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的硬件系統(tǒng),結(jié)合ZigBee無線傳感網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)需求選擇合適的Arduino開發(fā)板,并以該開發(fā)板為設(shè)計(jì)原型進(jìn)行功能模塊的電路設(shè)計(jì)。對(duì)于無法參考Arduino開發(fā)板進(jìn)行設(shè)計(jì)的功能模塊,再以XBee ZB模塊及外圍電路設(shè)計(jì)、DS2438芯片及外圍電路設(shè)計(jì)作為補(bǔ)充完善節(jié)點(diǎn)硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)。此外,在節(jié)點(diǎn)電路原理圖設(shè)計(jì)完成后,對(duì)節(jié)點(diǎn)PCB板進(jìn)行了合理的設(shè)計(jì)和制作。三是在無線傳感網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)通信協(xié)議及硬件設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)之上研究設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)該無線傳感網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的軟件系統(tǒng),通過設(shè)計(jì)合理的軟件工作流程、編寫高效的信息采集處理及無線通信程序,實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)信息采集及信息傳輸?shù)闹悄芑�。本文完成了�?duì)基于Arduino的ZigBee無線傳感網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn),進(jìn)而從通信功能角度及傳感數(shù)據(jù)采集角度以溫度數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)為例對(duì)節(jié)點(diǎn)的實(shí)際功能進(jìn)行了測(cè)試,并對(duì)多節(jié)點(diǎn)組網(wǎng)及組網(wǎng)后形成的小型無線傳感網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的功能進(jìn)行了測(cè)試,此外還對(duì)節(jié)點(diǎn)的能耗進(jìn)行了測(cè)試及分析。以上測(cè)試結(jié)果驗(yàn)證了本課題設(shè)計(jì)方案的可行性,并以新興技術(shù)Arduino與無線傳感網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)開發(fā)的結(jié)合為無線傳感網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)及應(yīng)用提供了可參考的研究方法。
【關(guān)鍵詞】：無線傳感網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn) ZigBee Arduino
【學(xué)位授予單位】：北京工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TP212.9;TN92

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 邢琳琳;基于RFID技術(shù)的多信息動(dòng)態(tài)標(biāo)識(shí)系統(tǒng)的研究及應(yīng)用[D];浙江大學(xué);2013年

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本文編號(hào)：1032144