B題--無線環(huán)境監(jiān)測模擬裝置

1、B題無線環(huán)境監(jiān)測模擬裝置（三年級(jí)組）一、任務(wù)設(shè)計(jì)并制作一個(gè)無線環(huán)境監(jiān)測模擬裝置，實(shí)現(xiàn)對(duì)周邊溫度和光照信息的探測。該裝置由1個(gè)監(jiān)測終端和不多于255個(gè)探測節(jié)點(diǎn)組成（實(shí)際制作2個(gè)）。監(jiān)測終端和探測節(jié)點(diǎn)均含一套無線收發(fā)電路，要求具有無線傳輸數(shù)據(jù)功能，收發(fā)共用一個(gè)天線。二、要求1基本要求（1）制作2個(gè)探測節(jié)點(diǎn)。探測節(jié)點(diǎn)有編號(hào)預(yù)置功能，編碼預(yù)置范圍為00000001B11111111B。探測節(jié)點(diǎn)能夠探測其環(huán)境溫度和光照信息。溫度測量范圍為0100，絕對(duì)誤差小于2；光照信息僅要求測量光的有無。探測節(jié)點(diǎn)采用兩節(jié)1.5V干電池串聯(lián)，單電源供電。探測節(jié)點(diǎn)A探測節(jié)點(diǎn)B監(jiān)測終端D圖1 探測節(jié)點(diǎn)分布示意圖（2）制作1

2、個(gè)監(jiān)測終端，用外接單電源供電。探測節(jié)點(diǎn)分布示意圖如圖1所示。監(jiān)測終端可以分別與各探測節(jié)點(diǎn)直接通信，并能顯示當(dāng)前能夠通信的探測節(jié)點(diǎn)編號(hào)及其探測到的環(huán)境溫度和光照信息。（3）無線環(huán)境監(jiān)測模擬裝置的探測時(shí)延不大于5s，監(jiān)測終端天線與探測節(jié)點(diǎn)天線的距離D不小于10cm。在010cm距離內(nèi)，各探測節(jié)點(diǎn)與監(jiān)測終端應(yīng)能正常通信。 2發(fā)揮部分（1）每個(gè)探測節(jié)點(diǎn)增加信息的轉(zhuǎn)發(fā)功能，節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)功能示意圖如圖2所示。即探測節(jié)點(diǎn)B的探測信息，能自動(dòng)通過探測節(jié)點(diǎn)A轉(zhuǎn)發(fā)，以增加監(jiān)測終端與節(jié)點(diǎn)B之間的探測距離D+D1。該轉(zhuǎn)發(fā)功能應(yīng)自動(dòng)識(shí)別完成，無需手動(dòng)設(shè)置，且探測節(jié)點(diǎn)A、B可以互換位置。探測節(jié)點(diǎn)A探測節(jié)點(diǎn)B監(jiān)測終端DD1圖2

3、 節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)功能示意圖（2）在監(jiān)測終端電源供給功率1W，無線環(huán)境監(jiān)測模擬裝置探測時(shí)延不大于5s的條件下，使探測距離D+D1達(dá)到50cm。（3）盡量降低各探測節(jié)點(diǎn)的功耗，以延長干電池的供電時(shí)間。各探測節(jié)點(diǎn)應(yīng)預(yù)留干電池供電電流的測試端子。（4）其他。三、說明1監(jiān)測終端和探測節(jié)點(diǎn)所用天線為圓形空芯線圈，用直徑不大于1mm的漆包線或有絕緣外皮的導(dǎo)線密繞5圈制成。線圈直徑為（）cm（可用一號(hào)電池作骨架）。天線線圈間的介質(zhì)為空氣。無線傳輸載波頻率低于30MHz，調(diào)制方式自定。監(jiān)測終端和探測節(jié)點(diǎn)不得使用除規(guī)定天線外的其他耦合方式。無線收發(fā)電路需自制，不得采用無線收、發(fā)成品模塊。光照有無的變化，采用遮擋光電傳感

4、器的方法實(shí)現(xiàn)。2發(fā)揮部分須在基本要求的探測時(shí)延和探測距離達(dá)到要求的前提下實(shí)現(xiàn)。3測試各探測節(jié)點(diǎn)的功耗采用圖2所示的節(jié)點(diǎn)分布圖，保持距離D+D1=50cm，通過測量探測節(jié)點(diǎn)A干電池供電電流來估計(jì)功耗。電流測試電路見圖3。圖中電容C為濾波電容，電流表采用3位半數(shù)字萬用表直流電流檔，讀正常工作時(shí)的最大顯示值。如果D+D1達(dá)不到50cm，此項(xiàng)目不進(jìn)行測試。圖3 節(jié)點(diǎn)電流測試電路4設(shè)計(jì)報(bào)告正文中應(yīng)包括系統(tǒng)總體框圖、核心電路原理圖、主要流程圖、主要的測試結(jié)果。完整的電路原理圖、重要的源程序用附件給出。四、評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)報(bào)告項(xiàng) 目主要內(nèi)容滿分系統(tǒng)方案無線環(huán)境監(jiān)測模擬裝置總體方案設(shè)計(jì)4理論分析與計(jì)算發(fā)射電路分析接收電路分析通信協(xié)議分析6電路與程序設(shè)計(jì)發(fā)射電路設(shè)計(jì)計(jì)算接收電路設(shè)計(jì)計(jì)算總體電路圖工作流程圖9測試方案與測試結(jié)果調(diào)試方法與儀器測試數(shù)據(jù)完整性測試結(jié)果分析6設(shè)計(jì)報(bào)告結(jié)構(gòu)及規(guī)范性摘要設(shè)計(jì)報(bào)告