无线传感网络课程设计
- 格式：doc
- 大小：249.00 KB
- 文档页数：12
课程设计论文
目 录
第一章 绪论 ........................................................................................... 1
第二章 ZigBee网络节点设计 ..................................................................... 3
2．1、1ZigBee精简协议栈简介 ...................................................................... 3
2．2 、节点程序设计 ....................................................................................... 3
2．3、 发送消息 ............................................................................................... 4
2．4 、接收消息 ............................................................................................... 5
第三章 温度数据采集节点的设计 ............................................................... 6
3．1 、DS18B20的测温原理 ............................................................................ 6
3．2 、DS18B20温度传感器的特点 ................................................................ 7
3．3、DS18B20的引脚介绍 .............................................................................. 7
3．4、 DS18B20的使用方法 ............................................................................ 7
3．5、节点的温度数据采集 ............................................................................. 9
3．6、 cc2430核心芯片 .................................................................................. 9
参考文献 .................................................................................................. 10
吉林工程技术师范学院课程设计论文
1 第一章 绪论
无线传感器网络（Wireless Sensor Network, WSN）是信息感知和采集的一场革命，将给人类的生活方式带来颠覆性的改变。2003年美国《商业周刊》将无线传感器网络列入四大新技术之一，美国《技术评论》将无线传感器网络列为未来新兴十大技术之首。
无线传感器网络经过四代的发展，综合了通信技术、嵌入式计算技术、分布式信息处理技术和传感器技术，使机器具备触摸世界的皮肤，使机器具备灵魂！无线传感器网络使人们Anywhere&Anytime都能获取详实、可靠的信息，实现“无处不在的计算”梦想，它在国防军事、环境监测和医疗卫生等领域具有庞大的生命力。
无线传感器网络让Anywlan的梦想——随时随地无线——不只是一个美丽的梦，它在未来将是如此真实地存在着——在每个人的身边。将它作为本月专题，翼望促进无线传感器网络技术的发展和普及，实现人类生活的革命。本专题涵盖无线传感器网络研究领域的主要方向，包括无线传感器网络的通信协议、节能管理、数据管理、安全性与可靠性等。
而从上世纪末开始，现场总线技术开始应用于传感器网络，人们用其组建智能化传感器网络，大量多功能传感器被运用，并使用无线技术连接，无线传感器网络逐渐形成。
无线传感器网络（Wireless Sensor Network, WSN）是信息感知和采集的一场革命，将给人类的生活方式带来颠覆性的改变。2003年美国《商业周刊》将无线传感器网络列入四大新技术之一，美国《技术评论》将无线传感器网络列为未来新兴十大技术之首。
无线传感器网络经过四代的发展，综合了通信技术、嵌入式计算技术、分布式信息处理技术和传感器技术，使机器具备触摸世界的皮肤，使机器具备灵魂！无线传感器网络使人们Anywhere&Anytime都能获取详实、可靠的信息，实现“无处不在的计算”梦想，它在国防军事、环境监测和医疗卫生等领域具有庞大的生命力。
无线传感器网络让Anywlan的梦想——随时随地无线——不只是一个美丽的梦，它在未来将是如此真实地存在着——在每个人的身边。将它作为本月专题，翼望促进无线传感器网络技术的发展和普及，实现人类生活的革命。本专题涵盖无线传感器网络研究领域的主要方向，包括无线传感器网络的通信协议、节能管理、数据管理、安全性与可靠性等。
无线传感器网络是新一代的传感器网络，具有非常广泛的应用前景，其发展和应用，将会给人类的生活和生产的各个领域带来深远影响。发达国家如美国，非常重视无线传感器网络的发展，IEEE正在努力推进无线传感器网络的应用和发展，波士顿大学(Boston 吉林工程技术师范学院课程设计论文
2 Unversity)还于最近创办了传感器网络协会(Sensor Network Consortium)，期望能促进传感器联网技术开发。除了波士顿大学，该协会还包括BP、霍尼韦尔(Honeywell)、Inetco Systems、Invensys、 L-3 Communications、Millennial Net、Radianse、Sensicast Systems及Textron
Systems。美国的《技术评论》杂志在论述未来新兴十大技术时，更是将无线传感器网络列为第一项未来新兴技术，《商业周刊》 预测的未来四大新技术中，无线传感器网络也列入其中。可以预计，无线传感器网络的广泛是一种必然趋势，它的出现将会给人类社会带来极大的变革。虽然无线传感器网络的大规模商业应用，由于技术等方面的制约还有待时日，但是最近几年，随着计算成本的下降以及微处理器体积越来越小，已经为数不少的无线传感器网络开始投入使用。目前无线传感器网络的应用主要集中在以下领域：
1 、环境的监测和保护
2 、医疗护理
3 、军事领域
吉林工程技术师范学院课程设计论文
3 第二章 ZigBee网络节点设计
ZigBee可以组成星形、网状、树形的网络拓扑，可用于无线传感器网络（WSN）的组网以及其他无线应用。ZigBee工作于2.4 GHz的免执照频段，可以容纳高达65 000个节点。这些节点的功耗很低，单靠2节5号电池就可以维持工作6~24个月。
ZigBee协议由ZigBee联盟制定，是ZigBee的核心。目前国外带有ZigBee协议栈的全功能开发系统的价格非常高昂，而且ZigBee/802.15.4协议栈全部只提供二进制/不可修改的目标代码库供用户使用。ZigBee精简版协议栈代码开放，在某些应用中可以达到标准版协议栈的效果，但是费用却低很多，因此应用十分广泛。
2．1、1ZigBee精简协议栈简介
美国密西西比州立大学的Robert Reese教授出于教学、科研目的开发出一套精简版（subset）ZigBee协议栈。标准协议栈和精简协议栈的功能对比如表1所列，可以看出，精简协议栈实现了ZigBee的主要功能。国内一些研究机构在此精简协议上进行扩充，实现了一些其原本不具备的功能。
协议栈术语：
IEEE Address节点的8位802.15.4网络地址，也称为长地址。
Network Address节点的2位网络地址，也称短地址。
PAN个人局域网。
PAN ID个人局域网标识符。
HAL协议栈物理抽象层。
PHY协议栈物理层。
MAC协议栈媒体访问控制层。
NWK协议栈网络层。
APS协议栈应用支持层。
APL协议栈应用层。
2．2 、节点程序设计
如果节点作为协调器(coordinator)，那么需要定义LRWPAN_COORDINATOR；而如果节点作为路由器(router)则需要定义LRWPAN_ROUTER；如果两者都没有定义，将作为RFD节点。 吉林工程技术师范学院课程设计论文
4 协调器节点形成网络，然后进入一个无限循环并调用apsFSM()运行协议栈。调用aplFormNetwork()服务后调用函数aplGetStatus()，如果返回了LRWPAN_SUCCESS则表示服务调用成功。代码如下：
main()
{
halInit();//初始化HAL 层
evbInit();//初始化评估板
aplInit();//初始化协议栈
ENABLE_GLOBAL_INTERRUPT();//开中断
aplFormNetwork();//形成网络
while(apsBusy)()) {apsFSM();}//等待完成
while(1) {apsFSM();}//运行协议栈栈}
路由器节点通过调用aplJoinNetwork()运行协议栈。代码如下：
main()
{ halInit();//初始化HAL 层
evbInit();//初始化评估板
aplInit();//初始化协议栈
ENABLE_GLOBAL_INTERRUPT();//开中断尝试接入网络直至成功
do { aplJoinNetwork(); //接入网络
while(apsBusy)()) {apsFSM();}//等待完成}
while(aplGetStatus() !=LRWPAN_SUCCESS);
while(1) {apsFSM();}//运行协议栈 }
2．3、 发送消息
应用程序通过调用aplSendMSG()函数发送消息包。此函数的定义如下：
aplSendMSG
(
BYTE dstMode,//目标地址的地址模式
LADDR_UNION * dstADDR, //目的地址的指针
BYTE dstEP,//目标端点(直接消息方式不用)
