無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)-結(jié)題

無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的能源模塊和低功耗管理結(jié)題報(bào)告無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)--結(jié)題共26頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第1頁(yè)!一、無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的電源供應(yīng)及解決思路二、該項(xiàng)目的思路及具體方案三、實(shí)施結(jié)果無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的能源模塊和低功耗管理無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)--結(jié)題共26頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第2頁(yè)!無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的電源供應(yīng)及解決思路首先，無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)多是布置在人能難輕易到達(dá)的地方。其次，無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)放置點(diǎn)一般的環(huán)境都很惡劣。再次，無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)一般都是長(zhǎng)期不定時(shí)的監(jiān)測(cè)。綜上，無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)要長(zhǎng)期處于惡劣環(huán)境的監(jiān)測(cè)環(huán)境下，所以就必須解決其能源的連續(xù)供應(yīng)。無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)--結(jié)題共26頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第3頁(yè)!節(jié)點(diǎn)所需電源需求根據(jù)指導(dǎo)老師提出的需求：

2000mAh容量鋰電池

3.3V5V輸出功率>400mA*3.7V

工作時(shí)間每天0.4—2.4小時(shí)在野外為環(huán)境監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)供電

無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)--結(jié)題共26頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第4頁(yè)!太陽(yáng)能電板5V穩(wěn)壓充電管理1充電管理2電池組1電池組3電池組23V繼電器3V繼電器3V繼電器3.3V和5V輸出單片機(jī)液晶和按鍵比較器無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)--結(jié)題共26頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第5頁(yè)!鋰離子電池標(biāo)稱電壓容量--1300mAh標(biāo)稱電壓

--3.7V最高電壓

--4.2V3組每組2片采用并聯(lián)共6片無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)--結(jié)題共26頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第6頁(yè)!太陽(yáng)能電池板尺寸--34*28cm峰值電壓--20V峰值功率--10W無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)--結(jié)題共26頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第7頁(yè)!充電曲線無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)--結(jié)題共26頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第8頁(yè)!芯片接法無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)--結(jié)題共26頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第9頁(yè)!采取辦法

結(jié)合CN3063最大充電電流可調(diào)的特點(diǎn)在光照較強(qiáng)時(shí)，調(diào)整其充電限制電流，測(cè)量輸出電流和電壓，當(dāng)其乘積最大時(shí)，即默認(rèn)為最大功率點(diǎn)

典型測(cè)試數(shù)據(jù)：(溫度30攝氏度，天氣晴朗無(wú)云，下午13：00—15:00)限制電流

電壓輸出電流輸出充電功率

400mA4.36v400mA1.744w500mA4.45v500mA2.225w600mA4.45v530mA2.359w

800mA4.43v510mA2.259w無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)--結(jié)題共26頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第10頁(yè)!單片機(jī)軟件##include<STC12C5A60S2.H>include<intrins.h>#defineuintunsignedint#defineucharunsignedchar#defineulongunsignedlongsbiten=P4^5;sbitrd=P4^4;sbitrw=P2^7;sbitkey1=P3^3;sbitkey2=P3^4;sbitkey3=P3^5;sbitkey4=P3^6;sbitrelay1=P2^0;sbitrelay2=P2^1;sbitrelay3=P2^2;bitsym,sign;ucharopen_time=0,shut_time=0,timer0_open,timer0_shut,timer0_num,timer0_sec;uinttime1,time2;floatbatter2,batter3;uchartotal=0;uintcount;/******延時(shí)程序****/voiddelay(ucharz){ ucharx,y; for(x=z;x>0;x--) for(y=110;y>0;y--);}/*********向1602中寫命令********/voidwrite_(ucharadd){rw=0;en=0;rd=0;P0=add;delay(5);en=1;delay(5);en=0;}/*********初始化1602*******/voidinit_1602(){write_(0x38);write_(0x0c);write_(0x06);write_(0x01);}/*********向1602中寫單個(gè)數(shù)據(jù)********/voidwrite_dat(uchardat){rw=0;en=0;rd=1;P0=dat;delay(5);en=1;delay(5);en=0;}/*********向1602中寫字符串?dāng)?shù)據(jù)********/voidwrite_string(uchar*p){while(*p!='\0'){ write_dat(*p); p++;}}/********打開IAP**********/voidopen_iap() {IAP_CONTR=0x82;}/********關(guān)閉IAP**********/voidclose_iap(){IAP_CONTR=0x00;IAP_ADDRH=0xff;IAP_ADDRL=0xff;}/********讀EEPROM*********/ucharread_eeprom(uintadd){IAP_CMD=0x01;IAP_ADDRH=(add&0xff00)>>8;IAP_ADDRL=add&0x00ff;IAP_TRIG=0x5A;IAP_TRIG=0xA5;returnIAP_DATA;}/********寫EEPROM*********/voidwrite_eeprom(uintadd,ucharwrite_data){IAP_CMD=0x02;IAP_ADDRH=(add&0xff00)>>8;IAP_ADDRL=add&0x00ff;IAP_DATA=write_data;IAP_TRIG=0x5A;IAP_TRIG=0xA5;}/********擦除EEPROM整個(gè)扇區(qū)*******/voidclean_all_eeprom(uintadd){IAP_CMD=0x03;IAP_ADDRH=(add&0xff00)>>8;IAP_ADDRL=add&0x00ff;IAP_TRIG=0x5A;IAP_TRIG=0xA5;}/********擦除EEPROMR任意單元*******/voidclean_chose_eeprom(uintadd){ucharxdataeeprom[512]={0};uinttemp,num,i;temp=(uint)((add/512)*512);num=add%512;for(i=0;i<512;i++){ eeprom[i]=read_eeprom(temp+i);}clean_all_eeprom(temp);eeprom[num]=0xff; for(i=0;i<512;i++){write_eeprom(temp+i,eeprom[i]);}}/******開啟AD轉(zhuǎn)換電源*******/ voidADC_Power_On(){ADC_CONTR|=0x80;delay(5);//必要的延時(shí)}/***取AD結(jié)果函數(shù),它是十位AD轉(zhuǎn)換，每十次平均，最后取低八位作為AD采樣數(shù)據(jù)****/uintget_ad_result(){uintq=0,result,high,low,real_result;ucharmark,i,ad_high,ad_low;for(i=0;i<10;i++){mark=0;ADC_RES=0;//高八位數(shù)據(jù)清零,STC12C5A60S2AD數(shù)據(jù)寄存名與STC12C54××系列不同

ADC_RESL=0;//低兩位清零

ADC_CONTR|=0x08;//啟動(dòng)AD轉(zhuǎn)換

while(!mark)//判斷AD轉(zhuǎn)換是否完成

{mark=0x10;mark&=ADC_CONTR;}ADC_CONTR&=0xe7;ad_high=ADC_RES;ad_low=ADC_RESL;high=(uint)ad_high;low=(uint)ad_low;real_result=(high<<2)|low;q=q+real_result;}result=q/10;returnresult;

}/************************AD轉(zhuǎn)換結(jié)束***********************///---------------------電壓采樣程序-------------------------floatAD_sampling(ucharadd1,ucharadd2)//測(cè)電壓{uintvi;floattemp;P1ASF=add1;P1M0|=add1;//設(shè)P1_0為開漏模式如：P1_0=#00000000BP1M1|=0x00;ADC_CONTR=add2;//設(shè)置P1.0為輸入AD轉(zhuǎn)換口

delay(2);vi=get_ad_result();temp=(vi*3.3)/1024;returntemp;}voiddisplay_charging_time(ucharadd,ucharf,uchartime){ucharcharging,shi,ge,flag;flag=f;charging=time;shi=charging/10;ge=charging%10;if(flag==1){if(sym==1) { write_(0x80); write_string("set"); } write_(add);write_string("open");write_(add+0x07);write_dat(0x30+shi);write_dat(0x30+ge);}if(flag==2){ write_(add);write_string("shut");write_(add+0x07);write_dat(0x30+shi);write_dat(0x30+ge); }}voidinit_timer(){TMOD=0x10;TH1=(65536-45872)/256;TL1=(65536-45872)%256;EA=1;ET1=1;TR1=0;}voidinit_int1(){EX1=1;IT1=0;}voidinit_int0(){EX0=1;IT0=1;}voidmain(){P4SW=0x30; ADC_Power_On();//開AD電源

init_1602(); init_timer(); init_int1(); while(1) { PCON=0x01; _nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_(); _nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_(); _nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();}}voidinit1()interrupt2{sign=1;init_1602();while(sign){ open_iap(); open_time=read_eeprom(0x0002); shut_time=read_eeprom(0x0001); close_iap(); write_(0x80); write_string("run"); display_charging_time(0x80+0x05,1,open_time); display_charging_time(0x80+0x45,2,shut_time); if(key4==0) { delay(10); if(key4==0) { total++; sym=1; TR1=0; timer0_sec=0; } if(total==1) { display_charging_time(0x80+0x05,total,open_time); } if(total==2) { display_charging_time(0x80+0x45,total,shut_time); } if(total==3) { total=0; sym=0; TR1=1; write_(0x01); write_(0x80); write_string("run"); display_charging_time(0x80+0x05,1,open_time); display_charging_time(0x80+0x45,2,shut_time); if(relay2==0) { write_(0x80+0x40); write_string("bat2"); } if(relay3==0) { write_(0x80+0x40); write_string("bat3"); } sign=0; } while(!key4); } if(key2==0) { delay(10); if(key2==0) { if(total==1) { open_time++; if(open_time>=99) open_time=0; display_charging_time(0x80+0x05,total,open_time); open_iap(); clean_chose_eeprom(0x0002); write_eeprom(0x0002,open_time); close_iap(); } if(total==2) { shut_time++; if(shut_time>=99) shut_time=0; display_charging_time(0x80+0x45,total,shut_time); open_iap(); clean_chose_eeprom(0x0001); write_eeprom(0x0001,shut_time); close_iap(); } } while(!key2) ; } if(key3==0) { delay(10); if(key3==0) { if(total==1) { open_time--; if(open_time==0) open_time=99; display_charging_time(0x80+0x05,total,open_time); open_iap(); clean_chose_eeprom(0x0002); write_eeprom(0x0002,open_time); close_iap(); } if(total==2) { shut_time--; if(shut_time==0) shut_time=99; display_charging_time(0x80+0x45,total,shut_time); open_iap(); clean_chose_eeprom(0x0001); write_eeprom(0x0001,shut_time); close_iap(); } while(!key3); } } }}voidINT0()interrupt0{_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();}voidtimer0()interrupt3{TH0=(65536-45872)/256;TL0=(65536-45872)%256;timer0_num++;if(timer0_num==20){ timer0_num=0; timer0_sec++; open_iap(); timer0_shut=read_eeprom(0x0001); timer0_open=read_eeprom(0x0002); close_iap(); time1=timer0_open*60; time2=(timer0_open+timer0_shut)*60;batter2=AD_sampling(0x02,0xe1); _nop_(); _nop_();_nop_(); _nop_(); batter3=AD_sampling(0x20,0xe5); if(timer0_sec<=time1) { if(batter2>batter3&&batter2>1.7) { relay2=0; relay3=1; relay1=0; } if(batter3>batter2&&batter3>1.7) { relay2=1; relay3=0; relay1=1; } if(batter2<1.7&&batter3<1.7) { relay2=1; relay3=1; relay1=1; PCON=0x02; _nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_(); _nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_(); } } else { relay2=1; relay3=1; } if(timer0_sec>time2)timer0_sec=0;} }無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)--結(jié)題共26頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第11頁(yè)!系統(tǒng)持持續(xù)能力每天工作總時(shí)間為0.4—2.4小時(shí)，取中間值1.4小時(shí)，自持能力計(jì)算以晴天與陰雨天氣的比例衡量其大小。

電池由3.5V充電至4.1V4----5小時(shí)（天氣為晴天，可偶爾多云，）

由4.1V放電至3.5V

10小時(shí)32分

（用電器為led和萬(wàn)年歷，功耗約400mA）

綜上最大持續(xù)能力為1/6.5

無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)--結(jié)題共26頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第12頁(yè)!關(guān)于節(jié)點(diǎn)的低功耗管理無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)--結(jié)題共26頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第13頁(yè)!

謝謝大家無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)--結(jié)題共26頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第14頁(yè)!監(jiān)測(cè)應(yīng)用對(duì)傳感器節(jié)點(diǎn)能源提供技術(shù)的要求

●

體積小易于安放●

適應(yīng)性強(qiáng)●

電壓穩(wěn)定無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)--結(jié)題共26頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第15頁(yè)!解決辦法我們的方案:

用太陽(yáng)能作為初始能源，在光強(qiáng)足夠的情況下對(duì)可充電電池進(jìn)行充電，當(dāng)光照較弱或無(wú)陽(yáng)光狀態(tài)下利用電池提供能源需求。

無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)--結(jié)題共26頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第16頁(yè)!為什么選擇鋰電池鋰離子電池能量密度大，平均輸出電壓高。自放電小，好的電池，每月在2%以下（可恢復(fù)）。沒有記憶效應(yīng)。工作溫度范圍寬為-20℃～60℃。循環(huán)性能優(yōu)越、可快速充放電、充電效率高達(dá)10