面向WSCN節(jié)點(diǎn)的便攜式配置工具的設(shè)計(jì)與應(yīng)用
本文關(guān)鍵詞:面向WSCN節(jié)點(diǎn)的便攜式配置工具的設(shè)計(jì)與應(yīng)用,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)的應(yīng)用開(kāi)發(fā)研究是智能控制技術(shù)的重要研究領(lǐng)域,在WSN開(kāi)發(fā)研究中,無(wú)線傳感器及控制器節(jié)點(diǎn)(WSCN節(jié)點(diǎn))是關(guān)鍵部件,擔(dān)任著終端數(shù)據(jù)采集、執(zhí)行控制和數(shù)據(jù)通信等角色,WSCN節(jié)點(diǎn)的研發(fā)、生產(chǎn)與維護(hù)是WSN從應(yīng)用研究到市場(chǎng)推廣的重要一環(huán)。研制用于WSCN節(jié)點(diǎn)研發(fā)、生產(chǎn)與維護(hù)過(guò)程中使用的便攜式配置工具有重要價(jià)值。本文研制了一種電池供電、可觸控、便攜式的面向WSCN節(jié)點(diǎn)的配置工具(WSCN-Pad),以實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)對(duì)WSCN節(jié)點(diǎn)的地址、參數(shù)讀取與修改,基本控制與調(diào)試等。主要工作內(nèi)容如下:(1)提出了WSCN-Pad的總體設(shè)計(jì)方案。該方案的主控系統(tǒng)為北京藍(lán)海微芯科技有限公司生產(chǎn)的LJD-e Win V5-EK7模塊,該模塊內(nèi)含ARM9處理器、7寸觸摸屏及有關(guān)接口,自帶Win CE操作系統(tǒng)。該方案中與WSCN節(jié)點(diǎn)通信部分為KW01芯片。KW01是Freescale于2014年正式推出的ARM Cortex-M0+內(nèi)核的Kinetis KL26 MCU與SX1233-RF組成的一款芯片。(2)在總體設(shè)計(jì)方案的基礎(chǔ)上,提出了WSCN-Pad的硬件設(shè)計(jì)。主要包括LJD-e Win V5-EK7模塊與KW01芯片通信連接、電池供電的充電電路、寫入器等。硬件設(shè)計(jì)中遵循硬件構(gòu)件化設(shè)計(jì)原則,充分考慮硬件的可擴(kuò)展性和抗干擾性。(3)給出了WSCN-Pad的軟件設(shè)計(jì)。包括運(yùn)行于ARM9處理器的功能軟件、運(yùn)行于KW01芯片中的通信接口軟件,并參與通信協(xié)議設(shè)計(jì)。ARM9處理器的功能軟件基于VS2008開(kāi)發(fā)環(huán)境、Win CE操作系統(tǒng),運(yùn)用C#語(yǔ)言開(kāi)發(fā)。KW01通信接口軟件基于輕量級(jí)MQX操作系統(tǒng)MQXLite開(kāi)發(fā)。在軟件設(shè)計(jì)中,遵循嵌入式軟件工程可移植、可復(fù)用的基本原則,設(shè)計(jì)清晰的工程框架,對(duì)底層驅(qū)動(dòng)進(jìn)行構(gòu)件化封裝,提高軟件開(kāi)發(fā)質(zhì)量。利用課題設(shè)計(jì)的便攜式WSCN-Pad對(duì)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)發(fā)的基于相同通信協(xié)議、通信頻率一致的智能照明系統(tǒng)WSCN節(jié)點(diǎn)(無(wú)線路燈控制節(jié)點(diǎn))和智能氣象系統(tǒng)WSCN節(jié)點(diǎn)(智能氣象節(jié)點(diǎn))的測(cè)試表明,該配置工具具有收發(fā)數(shù)據(jù)穩(wěn)定、顯示界面友好、參數(shù)配置準(zhǔn)確等特點(diǎn)?梢浦驳墓こ炭蚣芗皹(gòu)件化的底層驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)使得該配置工具具有良好的可移植性。
【關(guān)鍵詞】:WSCN KW01 MQXLite WinCE 配置工具
【學(xué)位授予單位】:蘇州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號(hào)】:TP212.9;TN929.5
【目錄】:
- 中文摘要4-5
- Abstract5-10
- 第一章 緒論10-16
- 1.1 課題背景及意義11-14
- 1.1.1 WSN概述11-12
- 1.1.2 WinCE概述12-13
- 1.1.3 智能手持設(shè)備的研究現(xiàn)狀13
- 1.1.4 課題意義13-14
- 1.2 相關(guān)技術(shù)14
- 1.3 課題研究基礎(chǔ)14
- 1.4 論文結(jié)構(gòu)安排14-16
- 第二章 WSCN-Pad總體設(shè)計(jì)16-22
- 2.1 系統(tǒng)功能介紹16-17
- 2.2 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)要求與方案17-18
- 2.2.1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)要求17-18
- 2.2.2 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案18
- 2.3 選型方案18-21
- 2.3.1 手持設(shè)備選型18-19
- 2.3.2 通信節(jié)點(diǎn)芯片選型19
- 2.3.3 操作系統(tǒng)選擇19-21
- 2.4 本章小結(jié)21-22
- 第三章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)22-32
- 3.1 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)規(guī)范22-23
- 3.2 MCU選型及KW01 性能特征23-24
- 3.2.1 MCU選型23
- 3.2.2 KW01 性能特征23-24
- 3.3 KW01 引腳分析24-26
- 3.3.1 硬件最小系統(tǒng)引腳24-25
- 3.3.2 I/O端口資源類引腳25-26
- 3.3.3 KW01 節(jié)點(diǎn)對(duì)外接口26
- 3.4 LJD-eWinV5-EK7 與KW01 節(jié)點(diǎn)硬件設(shè)計(jì)26-30
- 3.4.1 KW01 節(jié)點(diǎn)電源模塊設(shè)計(jì)27-28
- 3.4.2 LJD-eWinV5-EK7 與KW01 節(jié)點(diǎn)連接28
- 3.4.3 電池供電模塊設(shè)計(jì)28-30
- 3.4.4 WSCN-Pad寫入器設(shè)計(jì)30
- 3.5 本章小結(jié)30-32
- 第四章 底層驅(qū)動(dòng)構(gòu)件及KW01節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)32-46
- 4.1 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)規(guī)范32-33
- 4.2 基于MQXLite的KW01 工程框架及底層驅(qū)動(dòng)構(gòu)件設(shè)計(jì)33-42
- 4.2.1 基于MQXLite的KW01 工程框架33-35
- 4.2.2 底層驅(qū)動(dòng)構(gòu)件設(shè)計(jì)35-42
- 4.3 KW01 節(jié)點(diǎn)任務(wù)設(shè)計(jì)分析42-44
- 4.3.1 KW01 節(jié)點(diǎn)任務(wù)函數(shù)設(shè)計(jì)43-44
- 4.3.2 任務(wù)執(zhí)行流程44
- 4.4 本章小結(jié)44-46
- 第五章 基于Win CE的手持設(shè)備端軟件設(shè)計(jì)46-58
- 5.1 基于WinCE的軟件開(kāi)發(fā)要素46-48
- 5.1.1 WinCE開(kāi)發(fā)環(huán)境的配置46-47
- 5.1.2 軟件開(kāi)發(fā)工程框架47-48
- 5.1.3 WinCE開(kāi)發(fā)要點(diǎn)48
- 5.2 軟件設(shè)計(jì)48-56
- 5.2.1 KW01-WSN通信協(xié)議48-54
- 5.2.2 功能軟件設(shè)計(jì)要素54-56
- 5.3 本章小結(jié)56-58
- 第六章WSCN-Pad應(yīng)用實(shí)例58-68
- 6.1 測(cè)試概要58
- 6.2 智能照明控制系統(tǒng)應(yīng)用實(shí)例58-64
- 6.2.1 智能照明控制系統(tǒng)功能需求59-60
- 6.2.2 智能照明控制系統(tǒng)60-62
- 6.2.3 協(xié)議命令62-63
- 6.2.4 功能軟件實(shí)現(xiàn)63-64
- 6.3 智能氣象系統(tǒng)應(yīng)用實(shí)例64-66
- 6.3.1 智能氣象系統(tǒng)功能需求64-66
- 6.3.2 功能軟件實(shí)現(xiàn)66
- 6.4 測(cè)試結(jié)果66-67
- 6.5 本章小結(jié)67-68
- 第七章 總結(jié)與展望68-70
- 7.1 總結(jié)68-69
- 7.2 展望69-70
- 參考文獻(xiàn)70-73
- 公開(kāi)發(fā)表的論文及研究成果73-74
- 附錄A KW01最小系統(tǒng)原理圖74-75
- 附錄B 其他底層驅(qū)動(dòng)構(gòu)件列表75-76
- 附錄C WSCN-Pad內(nèi)部連接圖76-77
- 致謝77-78
【參考文獻(xiàn)】
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本文關(guān)鍵詞:面向WSCN節(jié)點(diǎn)的便攜式配置工具的設(shè)計(jì)與應(yīng)用,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號(hào):492682
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