無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)(上位機(jī))-畢業(yè)論文(已修改)

　

【正文】 （論文）題目基于CC2430的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)研究（上位機(jī)部分）學(xué)生姓名黃飛學(xué)　號(hào)0507060212教學(xué)院系電子信息工程學(xué)院專業(yè)年級(jí)通信工程2005級(jí)指導(dǎo)教師李偉勤職　稱講師單　　位西南石油大學(xué)完成日期2009年6月7日摘 要無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)是由大量無(wú)處不在的微小傳感器節(jié)點(diǎn)組成，它能根據(jù)環(huán)境自主完成指定任務(wù)的自治監(jiān)控功能，是對(duì)21世紀(jì)產(chǎn)生巨大影響力的技術(shù)之一。本設(shè)計(jì)是將無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用于溫度監(jiān)測(cè)方面。軟件系統(tǒng)前臺(tái)應(yīng)用Visual Basic 。采用VB的ADODC控件完成數(shù)據(jù)庫(kù)連接，MSchart控件實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)溫度的條形圖顯示，MSm控件完成串行數(shù)據(jù)接收。軟件系統(tǒng)后臺(tái)采用Microsoft Office Access 2003 數(shù)據(jù)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)信息的存儲(chǔ)。采用定時(shí)器定時(shí)讀取數(shù)據(jù)庫(kù)，完成節(jié)點(diǎn)信息的實(shí)時(shí)更新。通過(guò)串行口與下位機(jī)連接，接收適配器發(fā)送過(guò)來(lái)的字符數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)溫度監(jiān)測(cè)功能。關(guān)鍵詞： 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)；Access 2003數(shù)據(jù)庫(kù)；串行通信AbstractWireless Sensor Networks is consisted of a large number of tiny sensor nodes which is randomly deployed in unattended monitoring regional. It can plete the assigned task of environmental selfmonitoring network system. Furthermore it is the one of the great impact of petitive technologies which is important to the 21st century.This design is that wireless sensor networks will be used in monitoring the temperature. The front Software system use Visual Basic programming development environment, make use of VB’s ADODC to plete database connection control, use MSchart control box to achieve the node’s bar graph displaying, otherwise the MSm control box plete serial data receiving ,Background software system use Microsoft Office Access 2003 databases to achieve the node information storage. Using the timer to read the database from time to time ,it can plete realtime updates of node information. Through the serial port connected with the lower part , the software received the character data sent from the adapter , and realized the wireless sensor networks monitoring the temperature functionKeywords: Wireless Sensor Networks。 Access Database。 Serial CommunicationI目 錄摘 要 IAbstract II1 緒論 1 課題背景與研究意義 1 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)簡(jiǎn)介 1 設(shè)計(jì)任務(wù) 42 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)上位機(jī)系統(tǒng)概要設(shè)計(jì) 5 系統(tǒng)功能簡(jiǎn)要描述 5 系統(tǒng)模塊功能描述 5 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的上位機(jī)、下位機(jī)的連接 5 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì) 7 數(shù)據(jù)庫(kù)表的創(chuàng)建 7 數(shù)據(jù)庫(kù)表 9 數(shù)據(jù)庫(kù)表設(shè)計(jì)說(shuō)明 9 數(shù)據(jù)庫(kù)連接設(shè)計(jì) 10 計(jì)算機(jī)硬件要求及開(kāi)發(fā)環(huán)境 10 計(jì)算機(jī)的硬件建議配置 10 開(kāi)發(fā)工具的選擇 11 開(kāi)發(fā)工具概述 113 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)（上位機(jī)）詳細(xì)設(shè)計(jì) 12 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（） 12 節(jié)點(diǎn)管理() 15 節(jié)點(diǎn)信息設(shè)置（） 16 報(bào)警管理() 16 軟件模擬() 17 出廠設(shè)置（default_setup） 184 軟件測(cè)試 20 測(cè)試內(nèi)容 20 測(cè)試步驟 20 軟件模擬測(cè)試 20 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)上、下位機(jī)實(shí)現(xiàn)測(cè)試 21 測(cè)試結(jié)果 225 結(jié) 論 24謝 辭 25參考文獻(xiàn) 26附 錄 27基于CC2430的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)研究（上位機(jī)部分）1 緒論 課題背景與研究意義人類進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，微電子機(jī)械系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)、通信、自動(dòng)控制和人工智能等學(xué)科的飛速發(fā)展孕育了一種新型的測(cè)控網(wǎng)絡(luò)—無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò) (wireless sensor network，WSN)。無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)是由大量無(wú)處不在的具有通信與計(jì)算機(jī)能力的微小傳感器節(jié)點(diǎn)，密集布設(shè)在無(wú)人值守的監(jiān)控區(qū)域而構(gòu)成的，能夠根據(jù)環(huán)境自主完成指定任務(wù)的“智能”自治監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)是一種超大規(guī)模、無(wú)人值守、資源嚴(yán)格受限的全分布系統(tǒng)，采用多跳對(duì)等的通信方式，其網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋭?dòng)態(tài)變化，具有自組織、自治、自適應(yīng)等智能屬性。無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)引起了全世界范圍的廣泛關(guān)注。無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的研究起源于20世紀(jì)70年代，最早應(yīng)用于軍事領(lǐng)域，在卡耐基一梅隆大學(xué)成立了新一代分布式傳感器網(wǎng)絡(luò)工作組。此后，DA聯(lián)合美國(guó)自然科學(xué)基金委員會(huì)設(shè)立了多項(xiàng)有關(guān)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的研究項(xiàng)目。我國(guó)近兩年也以多種形式支持無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的研究。這些研究推動(dòng)了以網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為核心的新軍事革命，誕生了網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)的思想和體系。目前，無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用己由軍事領(lǐng)域擴(kuò)展到其他許多領(lǐng)域，如災(zāi)難預(yù)警與救助、家庭健康監(jiān)測(cè)、空間探索等傳統(tǒng)方法無(wú)法完成的任務(wù)，成為一種“無(wú)所不在”的傳感技術(shù)。本課題的研究目的是設(shè)計(jì)一種基于ZigBee技術(shù)的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，進(jìn)而將其應(yīng)用于溫度系統(tǒng)的監(jiān)控方面。因?yàn)檫@種監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)成本較低、無(wú)需布線，多個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)布置于各種監(jiān)控環(huán)境。企業(yè)設(shè)備監(jiān)測(cè)系統(tǒng)一般需要鋪設(shè)大量的電纜、網(wǎng)線、光纖構(gòu)成傳輸網(wǎng)絡(luò)，設(shè)備建設(shè)和維護(hù)成本很高，而無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是一種低功耗、自組織的短距離技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)、感知和采集網(wǎng)絡(luò)分布區(qū)域內(nèi)的各種環(huán)境對(duì)象數(shù)據(jù)。傳感器網(wǎng)絡(luò)配合專家系統(tǒng)就可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集和分析，從而降低人工維護(hù)成本和設(shè)備成本。基于ZigBee的傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)如果配合有線網(wǎng)絡(luò)(如以太網(wǎng))，可以實(shí)現(xiàn)整個(gè)工廠范圍內(nèi)機(jī)組的實(shí)時(shí)監(jiān)控。配合無(wú)線蜂窩網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)手機(jī)對(duì)溫度的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。因此無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的研究具有重要的應(yīng)用價(jià)值。 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)簡(jiǎn)介整個(gè)傳感器網(wǎng)絡(luò)由無(wú)線溫度傳感器節(jié)點(diǎn)（溫度數(shù)據(jù)采集終端）、協(xié)調(diào)器和監(jiān)測(cè)中心計(jì)算機(jī)組成。無(wú)線溫度傳感器節(jié)點(diǎn)分布于需要測(cè)量的現(xiàn)場(chǎng),執(zhí)行溫度數(shù)據(jù)的采集、預(yù)處理、發(fā)送等工作。協(xié)調(diào)器負(fù)責(zé)接收節(jié)點(diǎn)傳送過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)，將無(wú)線網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為以太網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的數(shù)據(jù)傳送到監(jiān)測(cè)中心計(jì)算機(jī)。監(jiān)測(cè)中心計(jì)算機(jī)通過(guò)與協(xié)調(diào)器間的通信，實(shí)時(shí)的顯示每個(gè)溫度傳感器節(jié)點(diǎn)的溫度信息。每一個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)周期性的將溫度數(shù)據(jù)通過(guò)無(wú)線收發(fā)模塊發(fā)送到協(xié)調(diào)器，最終顯示于監(jiān)測(cè)中心計(jì)算機(jī)。 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)下位機(jī)設(shè)計(jì)主要分為硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)，硬件方面是以CC2430為主要器件。CC2430內(nèi)部包含80C51的內(nèi)核、無(wú)線收發(fā)模塊，一個(gè)CC2340即可完成無(wú)線接收或發(fā)送功能，功能非常強(qiáng)大。CC2430是TI公司推出的全新概念新一代ZigBee無(wú)線單片機(jī)系列芯片。是一款真正符合IEEE802．15．4標(biāo)準(zhǔn)的片上ZigBee產(chǎn)品，采用7 mmx7 mln QLP48封裝。它包括RF收發(fā)器，集成了加強(qiáng)型8051MCU。CC2430工作在2．4GHz頻段，靈敏度高、最大輸出為24 dBm、最大傳送速率為250 kb／s，其外圍元件數(shù)目很少。使用一個(gè)非平衡天線，連接非平衡變壓器使天線性能更好。電路中的非平衡變壓器由電容C12和電感LLL3以及1個(gè)PCB微波傳輸線組成，整個(gè)結(jié)構(gòu)滿足RF輸入／輸出匹配電阻(50 Q)的要求。值得注意的是。為了使系統(tǒng)達(dá)到有效復(fù)位，應(yīng)使RESETN端保持10 ms的低電平。當(dāng)復(fù)位結(jié)束后立即對(duì)該器件進(jìn)行初始化時(shí)。很容易發(fā)生錯(cuò)誤。