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一种无线传感器网络节点的设计,①页数：59页②字数：2.45w③摘要：无线传感器网络能够实时采集和处理各种被监测对象的信息，具有十分广阔的应用前景。本文详细地阐述了。首先介绍了无线传感器网络的特点，然后给出了无线传感器网络节点的硬件系统设计方案，硬件系统主要由处理器模块、传感器模块、蓝牙通信模块和电源模块构成，系统使用a...
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内容介绍
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①页数：59页
②字数：2.45w
③摘要：无线传感器网络能够实时采集和处理各种被监测对象的信息，具有十分广阔的应用前景。本文详细地阐述了一种无线传感器网络节点的设计。首先介绍了无线传感器网络的特点，然后给出了无线传感器网络节点的硬件系统设计方案，硬件系统主要由处理器模块、传感器模块、蓝牙通信模块和电源模块构成，系统使用ARM7处理器LPC2114，结合温湿度传感器SHT10和蓝牙芯片BlueCore02完成信息的采集和无线传输。本文还设计实现了温湿度信息的采集程序。最后对无线传感器网络节点各功能模块进行了测试，验证了节点的性能。本文给出的嵌入式无线传感器网络节点具有稳定性高、低功耗、可升级性等特点，可为无线传感器网络相关技术的深入研究提供平台，为多个领域的应用开发提供参考。
④关键字：无线传感器网络；节点；ARM
⑤目 录
第1章 绪 论 1
1.1 课题背景、目的与意义 1
1.1.1 课题的背景 1
1.1.2 课题的目的及意义 2
1.2 论文的主要内容 3
第2章 总体方案设计 4
2.1 系统需要实现的功能 4
2.2 方案的论证与比较 5
2.2.1 控制芯片的选择 5
2.2.2 无线传输方式的选择 6
第3章 系统硬件设计 9
3.1 电路设计环境介绍 9
3.2 电路板的设计步骤 9
3.2.1 电路原理图的设计 9
3.2.2 产生网络表 9
3.2.3 印制电路板的设计 9
3.2.4 绘制简单电路图 10
3.3 电路设计详图 11
3.3.1 电源模块 11
3.3.2 电源检测模块 13
3.3.3 蓝牙模块 14
3.3.4 传感器模块 15
3.3.5 存储器模块 17
3.3.6 复位模块 18
3.3.7 系统时钟模块 19
3.3.8 JTAG接口模块 19
3.3.9 指示部分与扩展部分 20
3.3.10 预留扩展模块 22
3.3.11 跳线与接线模块 23
3.4 原理图与PCB的设计 24
3.4.1 PCB封装问题 25
3.4.2 PCB板设计 25
3.4.3 PCB布局 25
3.4.4 PCB布线 26
3.4.5 DRC检查 26
3.4.6 敷铜 26
3.4.7 元件的焊接 27
第4章 系统部分软件设计 28
4.1 温湿度采集程序总体设计 28
4.2 初始化和测量准备 28
4.3 测量时序举例 31
4.3.1 写读温度值 32
4.3.2 写读湿度 33
4.4 输出转换为物理量 34
4.4.1 温度 34
4.4.2 相对湿度 34
第5章 系统的调试与测试 36
5.1 硬件电路调试 36
5.2 程序调试 37
结 论 39
致 谢 40
参考文献 41
附录1 蓝牙模块引脚功能图 43
附录2 统原理图 44
附录3 系统PCB图 45
附录4 实物图 47
附录5 温湿度传感器程序 48
⑥参考文献
[1] 孙利民，李建中，陈渝，朱红松.无线传感器网络[M].北京：清华大学出版社，2005：110-123.
[2] 金纯.蓝牙技术[M].北京：电子工业出版社，2001：25-120.
[3] 于海斌，曾鹏.智能无线传感器网络系统[M].北京：科学出版社，2006：55-75.
[4] 任丰原，黄海宁，林闯.无线传感器网络[J].软件学报，vol. 14，no. 7：1282-1291
[5] 尹勇，龙毅宏.嵌入式无线传感器网络节点设计[J].武汉理工大学学报，2006，3，vol. 28， no. 3：35-65.
[6] 方培生.传感器原理与应用[M].北京：电子工业出版社，1991.
[7] 杉田.传感器及其应用[M].北京：中国铁道出版社，1994.
[8] 马建仓，罗亚军，赵玉亭编著.蓝牙核心技术及应用[M].第二版.北京.科学出版社，2003.
[9] 缪晓波.智能传感器、网络传感器、信息传感器[M].传感器世界，2000.
[10] 沈宇超.无线局域网标准的最新发展[J].通讯世界，2002.
[11] 周立功.ARM嵌入式系统基础教程[M].北京：北京航空航天大学出版社，2005.
[12] 周立功.ARM嵌入式系统实验教程[M].北京：北京航空航天大学出版社，2004.
[13] 刘畅生.传感器简明手册及应用电路--温度传感器分册[M].西安电子科技大版，2005.12：35-39.
[14] 任丰原，黄海宁，林闯.无线传感器网络[J].软件学报，2003，14（7）
[15] Tilak S, Abu-Ghazaleh NB, Heinzelman W. A taxonomy of wireless microsensor network models [J]. Mobile Computing and Communications Review. 2002:120-131.
[16] Werb J, Lanzl C. Designing a positioning system for finding things and people in doors [J]. IEEE Spectrum, 1998, 35 (9):71-78.
[17] Zurbes, S. "Considerations on link and system throughput of Bluetooth networks”, in proceeding of the 11th IEEE International Symposium on Personal, Indoor and Mobile Radio Communications[R].2000, vol. 2: 1315-1319.
[18] R. Shepherd. Bluetooth wireless technology in the home [J]. Electronics and Co-mmunication Engineering Journal. IEE 2001, 58(13): 134-139.
[19] Ren Fetal. Wireless sensor networks. Journal of Software[S].2003, 14(7): 1282-1291.
[20] Bluetooth SIG, Inc. Bluetooth specification (Version1.1) [S].2001: 475-5213.
[21] ATMEL COMPANY.ATmegal28/128L Summery. ATMEL COMPANY [Z].2004:1-15.
[22] TI COMPANY. MSP430 Family User Manual. TI COMPANY. [Z].2003:1-25.
[23] PHILIPS COMPANY.LPC2114/2124 User Manual. PHILPS COMPANY[Z].2004：1-35.
②字数：2.45w
③摘要：无线传感器网络能够实时采集和处理各种被监测对象的信息，具有十分广阔的应用前景。本文详细地阐述了一种无线传感器网络节点的设计。首先介绍了无线传感器网络的特点，然后给出了无线传感器网络节点的硬件系统设计方案，硬件系统主要由处理器模块、传感器模块、蓝牙通信模块和电源模块构成，系统使用ARM7处理器LPC2114，结合温湿度传感器SHT10和蓝牙芯片BlueCore02完成信息的采集和无线传输。本文还设计实现了温湿度信息的采集程序。最后对无线传感器网络节点各功能模块进行了测试，验证了节点的性能。本文给出的嵌入式无线传感器网络节点具有稳定性高、低功耗、可升级性等特点，可为无线传感器网络相关技术的深入研究提供平台，为多个领域的应用开发提供参考。
④关键字：无线传感器网络；节点；ARM
⑤目 录
第1章 绪 论 1
1.1 课题背景、目的与意义 1
1.1.1 课题的背景 1
1.1.2 课题的目的及意义 2
1.2 论文的主要内容 3
第2章 总体方案设计 4
2.1 系统需要实现的功能 4
2.2 方案的论证与比较 5
2.2.1 控制芯片的选择 5
2.2.2 无线传输方式的选择 6
第3章 系统硬件设计 9
3.1 电路设计环境介绍 9
3.2 电路板的设计步骤 9
3.2.1 电路原理图的设计 9
3.2.2 产生网络表 9
3.2.3 印制电路板的设计 9
3.2.4 绘制简单电路图 10
3.3 电路设计详图 11
3.3.1 电源模块 11
3.3.2 电源检测模块 13
3.3.3 蓝牙模块 14
3.3.4 传感器模块 15
3.3.5 存储器模块 17
3.3.6 复位模块 18
3.3.7 系统时钟模块 19
3.3.8 JTAG接口模块 19
3.3.9 指示部分与扩展部分 20
3.3.10 预留扩展模块 22
3.3.11 跳线与接线模块 23
3.4 原理图与PCB的设计 24
3.4.1 PCB封装问题 25
3.4.2 PCB板设计 25
3.4.3 PCB布局 25
3.4.4 PCB布线 26
3.4.5 DRC检查 26
3.4.6 敷铜 26
3.4.7 元件的焊接 27
第4章 系统部分软件设计 28
4.1 温湿度采集程序总体设计 28
4.2 初始化和测量准备 28
4.3 测量时序举例 31
4.3.1 写读温度值 32
4.3.2 写读湿度 33
4.4 输出转换为物理量 34
4.4.1 温度 34
4.4.2 相对湿度 34
第5章 系统的调试与测试 36
5.1 硬件电路调试 36
5.2 程序调试 37
结 论 39
致 谢 40
参考文献 41
附录1 蓝牙模块引脚功能图 43
附录2 统原理图 44
附录3 系统PCB图 45
附录4 实物图 47
附录5 温湿度传感器程序 48
⑥参考文献
[1] 孙利民，李建中，陈渝，朱红松.无线传感器网络[M].北京：清华大学出版社，2005：110-123.
[2] 金纯.蓝牙技术[M].北京：电子工业出版社，2001：25-120.
[3] 于海斌，曾鹏.智能无线传感器网络系统[M].北京：科学出版社，2006：55-75.
[4] 任丰原，黄海宁，林闯.无线传感器网络[J].软件学报，vol. 14，no. 7：1282-1291
[5] 尹勇，龙毅宏.嵌入式无线传感器网络节点设计[J].武汉理工大学学报，2006，3，vol. 28， no. 3：35-65.
[6] 方培生.传感器原理与应用[M].北京：电子工业出版社，1991.
[7] 杉田.传感器及其应用[M].北京：中国铁道出版社，1994.
[8] 马建仓，罗亚军，赵玉亭编著.蓝牙核心技术及应用[M].第二版.北京.科学出版社，2003.
[9] 缪晓波.智能传感器、网络传感器、信息传感器[M].传感器世界，2000.
[10] 沈宇超.无线局域网标准的最新发展[J].通讯世界，2002.
[11] 周立功.ARM嵌入式系统基础教程[M].北京：北京航空航天大学出版社，2005.
[12] 周立功.ARM嵌入式系统实验教程[M].北京：北京航空航天大学出版社，2004.
[13] 刘畅生.传感器简明手册及应用电路--温度传感器分册[M].西安电子科技大版，2005.12：35-39.
[14] 任丰原，黄海宁，林闯.无线传感器网络[J].软件学报，2003，14（7）
[15] Tilak S, Abu-Ghazaleh NB, Heinzelman W. A taxonomy of wireless microsensor network models [J]. Mobile Computing and Communications Review. 2002:120-131.
[16] Werb J, Lanzl C. Designing a positioning system for finding things and people in doors [J]. IEEE Spectrum, 1998, 35 (9):71-78.
[17] Zurbes, S. "Considerations on link and system throughput of Bluetooth networks”, in proceeding of the 11th IEEE International Symposium on Personal, Indoor and Mobile Radio Communications[R].2000, vol. 2: 1315-1319.
[18] R. Shepherd. Bluetooth wireless technology in the home [J]. Electronics and Co-mmunication Engineering Journal. IEE 2001, 58(13): 134-139.
[19] Ren Fetal. Wireless sensor networks. Journal of Software[S].2003, 14(7): 1282-1291.
[20] Bluetooth SIG, Inc. Bluetooth specification (Version1.1) [S].2001: 475-5213.
[21] ATMEL COMPANY.ATmegal28/128L Summery. ATMEL COMPANY [Z].2004:1-15.
[22] TI COMPANY. MSP430 Family User Manual. TI COMPANY. [Z].2003:1-25.
[23] PHILIPS COMPANY.LPC2114/2124 User Manual. PHILPS COMPANY[Z].2004：1-35.
