面向水質監(jiān)測網絡的環(huán)境能量自供電方案研究
發(fā)布時間:2024-11-03 03:15
隨著無線傳感器網絡的發(fā)展,無線傳感器也隨著在日常生活中普及開來。目前,隨著微電子技術的日趨成熟,無線傳感器正在向著小體積、低功耗的方向發(fā)展,但是電池供能方式嚴重制約了無線傳感器的使用范圍,成為了限制無線傳感器網絡實際應用的關鍵性問題。在城市環(huán)境中,無線傳感器的電池便于更換,并且還可以接入城市的電力系統(tǒng);而在自然環(huán)境中的無線傳感器,尤其是水質監(jiān)測網絡,電池不利于更換。國內外學者提出了相當多的解決方案,例如使用能量管理策略、使用能量密度更高的能量存儲等,一定程度上延長了傳感器節(jié)點的使用壽命,但要解決供電問題還需進一步研究。本文設計了一種利用太陽能為自身提供能量的自供電無線傳感器網絡節(jié)點,并優(yōu)化了傳感器節(jié)點的定位算法從而減小了節(jié)點的功耗,延長了水環(huán)境中的無線傳感器網絡的使用壽命是本文的研究重點。具體包含以下三方面的內容:(1)本文設計了一款適合無線傳感器的太陽能充放電控制器。該太陽能充放電控制器的硬件部分是以AT89S52、PCF8591數(shù)模轉換芯片以及外圍電路作為主控模塊,LM2596穩(wěn)壓芯片作為電源電路,TP5410充電芯片以及外圍電路作為充放電電路;該太陽能充放電控制器的軟件部分采用了C...
【文章頁數(shù)】:60 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
本文編號:4010594
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為水的密度(約為1g/cm3),所在深度)。但是MS5541C傳感器得對其進行補償。pH值,型號為INESA公司的E-201,但電流較小,約為-450~450mV之間如圖2.2所示,由跟隨、線性放大和反傳感器信號。和的關系如公式....
來測量臟水的不透光度或者其它物質的濃度。這些傳感器采集到數(shù)據(jù)后過接口電路進行放大和A/D變換后傳遞給控制器模塊。制器模塊和無線通信模塊選用的是OCROBOTHoneyBee[23];其核心為ATmeg是一塊兼容意大利生產的Arduino開發(fā)板。由于Arduino....
圖2.4網關節(jié)點其能量管理的方案設計無線傳感器節(jié)點通常包含以下幾個部分:環(huán)制模塊、能量消耗模塊(傳感器節(jié)點),如環(huán)境能量采集模塊(太陽能電池板)DC-DC變換器儲能單元(鋰電池)控制模塊能量消耗模塊(傳感器節(jié)點)開關電源接口電壓、電流監(jiān)測接口(ADC)
圖2.6太陽能電池板將一種直流電壓轉換為另一種直流電壓,工作能量采集模塊輸出的電壓很不穩(wěn)定,在整個自供能電池板和儲能電源、傳感器節(jié)點的工作電壓能單元之中,因此DC-DC變換器是整個環(huán)境應用于自供電無線傳感器節(jié)點的類型有:Buck[rgePump[28]。采集模塊所采集的....
本文編號:4010594
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