低功耗无线传感器网络检测节点设计开题报告

 2021-08-08 21:27:32

1. 研究目的与意义

研究目的: 研究CC2530型单片机,在此基础上结合MEMS温度传感器设计出一种可用于温度检测的无线网络节点,要求该节点能够完成现场温度信息的低功耗信号采集和无线传输。研究意义: 随着科学技术的发展,微型化成为了发展趋势,而ZigBee新一代SOC芯片CC2530更是实现了真正的片上系统解决方案。CC2530结合了一个完全集成的、更优性能的RF收发器与一个8051微处理器,以及其他强大的支持功能和外设,使得其提供了101dB的链路质量,优秀的接收器灵敏度和健壮的抗干扰性,并且支持一般的低功耗无线通信。总之,CC2530可以用于多样的应用领域包括远程控制、计量和智能能源、楼宇自动化以及更多领域。而我的题目中不仅应用到cc2530芯片还需要结合MEMS温度传感器,对现场温度进行低功耗的信号采集和无线传输,并且还需要设计出一种温度检测的无线网络节点,此次毕业论文设计可以说是对我大学知识的一次深入理解,目的在于理顺知识的整体框架,提高知识的系统应用能力;从设计内容和规范的要求上讲,这个题目需要有广泛而深入的知识理解,有些内容从未接触过需要从新开始,某种意义上说就是对以往学习进行精炼;从设计时间和方式上讲,现在正好是走向社会的时期,处于被动和主动两种学习观念交替的阶段,它将为我提供一个改变思维模式的平台,使我更易适应社会需要;总之,这是一次值得珍惜的锻炼机会,我要努力把握住为自己的大学生活画上一个圆满的句号。

2. 国内外研究现状分析

高之圣、王海燕《低功耗无线传感器网络节点温室大棚监控系统的设计》:基于 ZigBee 技术采用 CC2530 为核心处理器,利用了 TI 公司 Z-stack 协议栈和 OSAL 操作系统,构成了无线 传感器网络的温室大棚监控系统。通过在温室大棚内布置多个监测点和调节设备,完成对各区域的温度、湿度和光照度进行采集。任珍文、黄玉清《基于cc2530的无线网络监控平台》:一种基于ZigBee的低复杂度、低功耗和低成本的无线传感器网络环境监控平台。主要由ZigBee无线传感器网络、通信网关和ARM控制台三部分构成。以ARM9作为控制台环境,ZigBee芯片CC2530为核心搭建无线网络,挂载温,湿度传感器、振动传感器及压力传感器等构成完整的环境监测平台。王芬、朱文婷、朱星盈、陈伟、仇东卫《基于ZigBee技术智能控制开关的开发》:ZigBee 技术是一种新兴的短距离、低速率、低功耗、高可靠性的无线网络技术,目前在近距离无线网络领域得到广泛应用。针对人们对于智能开关的需要设 计一套简单易行的智能开关系统,本系统主要采用了两块CC2530芯片,分别用于发射和接受信号,利用与非门的逻辑电路,成功搭建了了很好的烟雾报警电路。 秦永华、许勤《一种低功耗无线传感网络节点的设计》:无线传感器网络由独立分布的大量节点和与计算机连接的网关构成,独立节点之间采用无线方式进行通信组成网络。安放在不同监测点的传感器节点实时采集外界 信息,如温度、声音、震动等。无线传感器网络的每个节点都具备数据采集及数据传输功能,还能中继传送其它节点发出的数据, 并最终通过网络传递将数据发送到数据中心。

3. 研究的基本内容与计划

研究内容:整个设计以cc2530型单片机为核心,MEMS温度传感器为主要器材实现对现场温度的采样、处理及控制。本系统运行稳定、工作精度高,且通过无线网络节点的信号传输,真正达到对现场温度的智能控制。 通过对现场温度的测量及温度信号的低功耗无线传输对现场温度的测控1利用cc2530单片机、MEMS温度传感器组成温度测控仪2通过LED显示器使其具有温度显示功能,能够实现温度信号采集和处理3通过protel软件进行电路的模拟仿真4设计硬件电路,并制作实物。5设计控制程序,进行调试。6撰写毕业设计论文,论文由四部分组成:绪论、系统的硬件结构设计、系统地控制程序设计、结论,字数不少于15000字。论文要求客观真切,准确完备,合乎逻辑,层次分明,简练可读计划:周数内容进程1,2根据老师的要求明确我的课题设计目标,任务和设计方法,完成开题报告3根据老师发放的任务书要求,参考和研究相关设计方案,搜集资料,选购元件。4画出流程图,针对论文目标,电路焊接与组装、进行软件结构化编程、单元调试、系统联调。5,6修改完善论文和制作内容7完成制作,安装,编程,调试,修改8完成毕业论文,答辩

4. 研究创新点

整个设计以cc2530单片机和MEMS温度传感器为核心,通过无线网络对现场温度的采样、处理及控制。本系统运行稳定、工作精度高,真正达到对现场温度低功耗信号采集和无线传输。

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