毕业论文 基于arm的无线传感器网络节点设计.doc
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毕业论文 基于arm的无线传感器网络节点设计,摘要介绍基于arm微控制器的传感器网络节点设计方案。给出了以arm7系列lpc2214芯片为核心的硬件设计的原理框图，详细阐述了红外传感电路、射频通讯电路、外围接口电路的设计和数据传输流程。该传感器节点具有配置简单、扩展方便、可靠性高的特点。传感器网络可实现数据的采集量化、处理融合和传输应用，它是目前信息领域的一个热点...
内容介绍
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摘 要
介绍基于ARM微控制器的传感器网络节点设计方案。给出了以ARM7系列LPC2214芯片为核心的硬件设计的原理框图，详细阐述了红外传感电路、射频通讯电路、外围接口电路的设计和数据传输流程。该传感器节点具有配置简单、扩展方便、可靠性高的特点。传感器网络可实现数据的采集量化、处理融合和传输应用，它是目前信息领域的一个热点，学术界和产业界对它的学术价值和应用前景非常看好。自动配置的无线传感器网络可以在大范围内用于收集、处理和发布复杂的环境数据。无线传感器网络的基本组成单元是节点，节点是一个微型的嵌入式系统，它通过携带能量有限的电池或者利用自然条件等供电方式，实现对所采集或接收的数据进行处理、存储或发送。每个传感器节点具有传统网络节点的终端和路由的双重功能，除了进行本地信息搜集和数据处理外，还要对其他节点转发来的数据进行存储、管理和融合等处理，同时与其他节点协作完成一些特定任务。
关键词：ARM：微处理器LPC2214；无线传感器网络；节点设计；
ABSTRACT
Based on ARM micro controller introduced the sensor network node design scheme. Is given based on ARM7 series LPC2214 chips for the core of hardware design, this paper expounds the principle diagram infrared sensor circuit, rf communications circuit, peripheral interface circuit design and data transmission process. The sensor node configuration simple, expand with convenient, the reliability high characteristic. Sensor network can realize the data acquisition quantization, processing fusion and transmission applications, it is currently a hot, the information field of its academic and industrial academic value and application foreground is very promising. Automatically configured wireless sensor network can be used on a large scale collection, treatment and release complex environmental data. Wireless sensor network is the basic component unit nodes. The nodes is a miniature of the embedded system and it through carry energy limited battery or use of natural conditions, and to realize the power-supply modes, collected or receive data processing, storage or send. Each sensor node with traditional network node of the terminal and routing double function, in addition to local information collecting and processing data to other nodes, but also by the forwarding to data storage, management and fusion processing, with the other nodes to accomplish certain tasks.
Keywords: ARM: microprocessor LPC2214; Wireless sensor network; Node design;
目录
第一章 绪论 - 1 -
1.1 引言 - 1 -
1.2 课题研究现状 - 1 -
1.2.1国外无线传感器网络的研究现状 - 1 -
1.2.2国内无线传感器网络的研究现状 - 2 -
1.2.3总体现状分析 - 3 -
1.3 无线传感器网络的应用 - 5 -
1.4 发展趋势 - 8 -
1.5 本文研究主要内容 - 8 -
1.6本章小结 - 9 -
第二章 系统总体方案设计 - 10 -
2.1系统硬件组成 - 10 -
2.2 系统硬件器件 - 10 -
2.2.1 LPC2214 - 10 -
2.2.2 L298N - 13 -
2.2.3 nRF905 - 15 -
2.2.5 LED显示器 - 19 -
第三章 系统硬件设计 - 21 -
3.1 近距离红外传感器系统设计 - 21 -
3.2 电机驱动电路的设计 - 22 -
3.3 无线射频通讯电路的设计 - 22 -
3.4 时钟电路 - 23 -
3.5复位电路 - 24 -
3.6显示电路 - 25 -
3.7报警电路 - 26 -
3.8本章小结 - 27 -
第四章 系统软件设计 - 28 -
4.1 节点地址编码与数据通讯格式设计 - 30 -
4.2 节点数据传输流程设计 - 31 -
4.3系统模拟 - 31 -
4.4本章小结 - 33 -
第五章 结论及展望 - 34 -
参考文献 - 35 -
附录 - 37 -
致谢 - 40 -
介绍基于ARM微控制器的传感器网络节点设计方案。给出了以ARM7系列LPC2214芯片为核心的硬件设计的原理框图，详细阐述了红外传感电路、射频通讯电路、外围接口电路的设计和数据传输流程。该传感器节点具有配置简单、扩展方便、可靠性高的特点。传感器网络可实现数据的采集量化、处理融合和传输应用，它是目前信息领域的一个热点，学术界和产业界对它的学术价值和应用前景非常看好。自动配置的无线传感器网络可以在大范围内用于收集、处理和发布复杂的环境数据。无线传感器网络的基本组成单元是节点，节点是一个微型的嵌入式系统，它通过携带能量有限的电池或者利用自然条件等供电方式，实现对所采集或接收的数据进行处理、存储或发送。每个传感器节点具有传统网络节点的终端和路由的双重功能，除了进行本地信息搜集和数据处理外，还要对其他节点转发来的数据进行存储、管理和融合等处理，同时与其他节点协作完成一些特定任务。
关键词：ARM：微处理器LPC2214；无线传感器网络；节点设计；
ABSTRACT
Based on ARM micro controller introduced the sensor network node design scheme. Is given based on ARM7 series LPC2214 chips for the core of hardware design, this paper expounds the principle diagram infrared sensor circuit, rf communications circuit, peripheral interface circuit design and data transmission process. The sensor node configuration simple, expand with convenient, the reliability high characteristic. Sensor network can realize the data acquisition quantization, processing fusion and transmission applications, it is currently a hot, the information field of its academic and industrial academic value and application foreground is very promising. Automatically configured wireless sensor network can be used on a large scale collection, treatment and release complex environmental data. Wireless sensor network is the basic component unit nodes. The nodes is a miniature of the embedded system and it through carry energy limited battery or use of natural conditions, and to realize the power-supply modes, collected or receive data processing, storage or send. Each sensor node with traditional network node of the terminal and routing double function, in addition to local information collecting and processing data to other nodes, but also by the forwarding to data storage, management and fusion processing, with the other nodes to accomplish certain tasks.
Keywords: ARM: microprocessor LPC2214; Wireless sensor network; Node design;
目录
第一章 绪论 - 1 -
1.1 引言 - 1 -
1.2 课题研究现状 - 1 -
1.2.1国外无线传感器网络的研究现状 - 1 -
1.2.2国内无线传感器网络的研究现状 - 2 -
1.2.3总体现状分析 - 3 -
1.3 无线传感器网络的应用 - 5 -
1.4 发展趋势 - 8 -
1.5 本文研究主要内容 - 8 -
1.6本章小结 - 9 -
第二章 系统总体方案设计 - 10 -
2.1系统硬件组成 - 10 -
2.2 系统硬件器件 - 10 -
2.2.1 LPC2214 - 10 -
2.2.2 L298N - 13 -
2.2.3 nRF905 - 15 -
2.2.5 LED显示器 - 19 -
第三章 系统硬件设计 - 21 -
3.1 近距离红外传感器系统设计 - 21 -
3.2 电机驱动电路的设计 - 22 -
3.3 无线射频通讯电路的设计 - 22 -
3.4 时钟电路 - 23 -
3.5复位电路 - 24 -
3.6显示电路 - 25 -
3.7报警电路 - 26 -
3.8本章小结 - 27 -
第四章 系统软件设计 - 28 -
4.1 节点地址编码与数据通讯格式设计 - 30 -
4.2 节点数据传输流程设计 - 31 -
4.3系统模拟 - 31 -
4.4本章小结 - 33 -
第五章 结论及展望 - 34 -
参考文献 - 35 -
附录 - 37 -
致谢 - 40 -
