無線傳感網(wǎng)絡(luò)節(jié)點環(huán)境監(jiān)測模擬裝置設(shè)計_圖文

1、 文豐等:無線傳感網(wǎng)絡(luò)節(jié)點環(huán)境監(jiān)測模擬裝置設(shè)計第12期圖5接收電路原理圖6解調(diào)測試的各級放大結(jié)果3無線組網(wǎng)通信協(xié)議設(shè)計適合的通信協(xié)議對降低無線通信能耗。延長網(wǎng)絡(luò)壽命具有重要的意義¨。本系統(tǒng)要求監(jiān)控終端能夠分別接受顯示各個探測節(jié)點的信息,節(jié)點間具有自動識別轉(zhuǎn)發(fā)功能。采用協(xié)議以監(jiān)控端為主控制端,交替點名查詢探測節(jié)點。被呼叫的節(jié)點根據(jù)呼叫內(nèi)容產(chǎn)生應(yīng)答信號.進(jìn)行命令數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。監(jiān)控終端獲得節(jié)點回傳的幀數(shù)據(jù)信息.分別進(jìn)行存儲顯示。為簡化系統(tǒng)通信過程.可靠有效通信.本裝置采用數(shù)據(jù)幀方式傳遞命令與數(shù)據(jù),幀結(jié)構(gòu)如表1所示。7個字節(jié)為一幀,EB、90作為幀頭.標(biāo)志一幀起始。其后5個字節(jié)分別表示接收端地址

2、、發(fā)送端地址、接收端應(yīng)執(zhí)行的命令、數(shù)據(jù)信息1、數(shù)據(jù)信息2。裹l數(shù)據(jù)傳輸幀格式。.接收端發(fā)送端接收端應(yīng)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)地址地址執(zhí)行的命令信息I信息2單片機(jī)采用波特率3000bps.加校驗位,則每秒可傳輸272個字節(jié)。為確保接收端能可靠接收.發(fā)送端應(yīng)每次連續(xù)發(fā)送3幀數(shù)據(jù)幀.即21個字節(jié),用時77ms。同樣接收端收到命令進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)也需要77ms。這樣。監(jiān)控終端呼叫最遠(yuǎn)端節(jié)點所需的數(shù)據(jù)、命令接收轉(zhuǎn)發(fā)總時間小于38.滿足5s上限要求。系統(tǒng)的工作流程圖如圖7所示。監(jiān)測終端上電后先進(jìn)行初始化操作。然后呼叫節(jié)點A 以讀取其數(shù)據(jù)信息.若在一定時間內(nèi)沒有收到A的回傳數(shù)據(jù).則呼叫節(jié)點B.若收到A的信息則刷新液晶顯示.并繼續(xù)呼

3、叫節(jié)點A令其呼叫節(jié)點B。待收到B節(jié)點數(shù)據(jù)信息進(jìn)監(jiān)控終端探測節(jié)點圖7系統(tǒng)工作流程行顯示.再呼叫其他節(jié)點。探測節(jié)點上電初始化后等待接收信息.當(dāng)收到數(shù)據(jù)幀后進(jìn)行判斷。如果不是呼叫自己則等待;如果是呼叫自己則判斷數(shù)據(jù)幀中命令內(nèi)容。執(zhí)行相應(yīng)操作。根據(jù)MSP430單片機(jī)特點與系統(tǒng)低功耗要求。具體程序也采用低功耗設(shè)計10。4測試結(jié)果及討論系統(tǒng)測試組成照片如圖8所示。對終端節(jié)點進(jìn)行電源功耗測試。分別對監(jiān)測終端上、下斷電5次,每次用萬用表測量電源電壓和供電電流。重復(fù)測量5次,計算電源的供給功率,求平均值測試結(jié)果如表2所示。監(jiān)測終端的功耗指標(biāo)低于1W的要求。對于通信距離、識別正確率和響應(yīng)時間的的測試如表3所示。測

4、試結(jié)果表明節(jié)點距離在26cm之內(nèi)可以100%的通信并且響應(yīng)時間為3.58.系統(tǒng)實現(xiàn)功能測試情況如表4所示。田8系統(tǒng)測試組成照片 97 無線傳感網(wǎng)絡(luò)節(jié)點環(huán)境監(jiān)測模擬裝置設(shè)計作者:文豐, 王二偉, 楊建國, Wen Feng, Wang Erwei, Yang Jianguo作者單位:中北大學(xué)電子測試技術(shù)國家重點實驗室,太原,030051刊名:電子測量技術(shù)英文刊名:ELECTRONIC MEASUREMENT TECHNOLOGY年,卷(期:2010,33(12參考文獻(xiàn)(17條1.石軍鋒;鐘先信無線傳感網(wǎng)絡(luò)低占空比MAC協(xié)議性能研究期刊論文-計算機(jī)工程與應(yīng)用 2007(202.萬志強(qiáng)同步檢波和包絡(luò)

5、檢波下的AM系統(tǒng)抗噪聲性能分析期刊論文-現(xiàn)代電子技術(shù) 2009(153.焦欣然淺析數(shù)字信號的載波調(diào)制期刊論文-西部廣播電視 2004(014.許碧惠;王建成;蘇武潯包含互感元件的并聯(lián)諧振電路的研究期刊論文-山東理工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版 2007(035.徐達(dá)旺;寧澤洪應(yīng)用自然樣條插值技術(shù)分析二極管檢波特性期刊論文-國外電子測量技術(shù) 2006(076.楊平;王威MSP430系列超低功耗單片機(jī)及應(yīng)用期刊論文-國外電子測量技術(shù) 2008(127.沈建華;楊艷琴;翟驍曙MSP430系列16位超低功耗單片機(jī)原理與應(yīng)用 20048.許磊;石為人一種無線傳感器網(wǎng)絡(luò)分步求精節(jié)點定位算法期刊論文-儀器儀表學(xué)報

6、2008(029.向敏;石為人;羅志勇基于混合能耗機(jī)制的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)分簇算法期刊論文-儀器儀表學(xué)報 2009(0410.彭宇;宋佳;彭喜元無線傳感器網(wǎng)絡(luò)管理架構(gòu)設(shè)計方法概述期刊論文-電子測量與儀器學(xué)報 2009(1111.王驥;沈玉利;林菁基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)生理參數(shù)采集系統(tǒng)設(shè)計期刊論文-電子測量與儀器學(xué)報 2009(0212.張小琴;祖靜;張瑜基于MSP430單片機(jī)的膛壓測試系統(tǒng)設(shè)計期刊論文-電子測量技術(shù) 2008(1113.賀雨璇;陳潤;朱特基于MSP430的地震監(jiān)測報警系統(tǒng)期刊論文-電子測量技術(shù) 2009(0714.劉志平基于MSP430和NRF2401的WSN節(jié)點設(shè)計期刊論文-國外電子測量技術(shù) 2009(0815.熊燕MSP430微控制器的能耗計算與低功耗設(shè)計期刊論文-重慶三峽學(xué)院學(xué)報 200