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基于ZigBee协议的环境监测无线传感器网络测量节点的设计
资料介绍
随着现在高科技的进步，人们的生活水平有了很大的提高，对环境的要求也越来越高，环境问题开始得到社会的重视。目前，环境监测发展的一个重要方向是开发适合中国国情、价格低廉的远程监测系统，而环境监测系统中极为重要的一部分就是如何获得环境参数，只有获得环境参数才能进行后面的分析、决策工作。无线传感器网络能够通过各类集成化的微型传感器协作地实时监测、感知和采集各种环境或监测对象的信息，并传达给用户，具有可快速部署、无人值守、功耗低、成本低等优点，十分适合应用于环境监测系统。 本研究基于ZigBee协议设计了用于环境监测的无线传感器网络节点，该节点采用超低功耗的MSP430单片机和CC2420 2.4G射频芯片，并移植了完全符合ZigBee 2006标准的协议栈，在协议栈上运行自己的监测程序，能够实时地采集周围环境的温度，湿度和大气压力，并自动校正，将测量的数据通过无线传感器网络传输给下一个节点。该节点体积小，功耗低，并且具有兼容性，能够和不同硬件平台混合组网，实现应用层的完全一致，不但方便了程序开发，而且能使灵活组网，实现ZigBee网络的最大优化。 本文对环境监测无线传感器网络的节点的软硬件设计进行了介绍，硬件方面重点介绍了数据采集模块，数据处理模块的接口设计，无线通讯模块的板上天线设计、巴伦电路和高频电路设计要点。软件方面重点介绍了测量程序的设计，CC2420无线通讯程序的设计，板上移植的Z-Stack结构，以及针对环境监测的应用所进行的开发。最后对节点进行了组网实验，将设计节点和CC2430节点放在一起组网，通过Packet Sniffer 工具对通讯信息进行监控和解析。实验证明了混合组网的完全可行性，并且通讯良好，信号稳定。
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