一种无线传感器网络节点的设计与实现

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1、摘要集成电路、计算机和通信等技术的飞速发展大大促进了无线传感器网络的发展和应用，无线传感器网络是由众多无线传感器网络节点通过自组织的方式组成的网络，可以完成对环境的数据采集和监测任务。无线传感器网络在军事和民用领域有着非常广阔的应用前景。作为无线传感器网络的支撑平台，无线传感器网络节点的软硬件设计技术是传感器网络研究的重点之一。基于以上背景，本文构建的无线传感器网络节点在硬件和软件上均采用了主流的器件和技术。在分析当前无线传感器网络节点模型的基础上，设计并实现了一种基于微处理器ATmega128L和普通射频

2、技术(433MHz)的无线传感器网络普通节点和网关节点。在对比当前几种通用的无线通信技术的基础上，根据系统需求采用普通射频技术作为无线通信方式，为高层通信协议的开发提供了很好的灵活性。无线传感器网络节点采用数字温湿度和光强度传感器，实现了对温湿度和光强参数的实时监测。为了保证该节点具有良好的二次开发特性，在器件选型和系统设计方面都作了充分的考虑，同时为方便其他类型传感器的接入保留了必要的接口资源。本文详细论述了无线传感器网络节点的硬件设计和软件设计，实际测试表明该节点具有无线组网的能力，用户能够通过网关节点

3、和internet网络的互联实时监测环境参数。该无线传感器网络节点的设计与实现为后续研究奠定了基础，同时也为无线传感器网络节点和其他嵌入式无线通信设备的开发提供了参考。关键字：无线传感器网络；无线通信协议；射频通信；数字传感器IAbstractThemagicdevelopmentofinformationtechnologyincludingsintegrated-circuittechnology,computingtechnologyandcommunicationtechnologypromotet

4、hedevelopmentandapplicationofWirelessSensorNetworks(WSN).Smallsensornodesself-organizedintoanetworkcalledWSN,whichcanmakeinformationcollectionandsensingtask.WSNhavewideapplicationsbothinmilitaryaffairsandcivalfiled.Asthebasicsupportingplatform,bothhardware

5、andsoftwaredesigntechnologieshavebeenthekeystoneofWSNresearch.Basedonthebackgroundabove,thewirelesssensornodesdescribedhereadopteddevicesandtechnologieswidelyused.Basedonanalysisofpresentsensornodes,wedesignakindofsensornodesbasedonprocessorATmega128Landsi

6、mpleRF(433MHz)technology.Thesensornoddesincludeslavenodesandgatewaynodes.Aftercomparedthepopularwirelesscommunicationtechnologiesandconsideredthesystemrequirement,simpleRFtechnologywaschosenbecasuseitprovidedflexibilityforthedevelopmentofwirelesscommunicat

7、ionprotocols.Allthesensorsadoptedinthesensornodesweredigitalsensors,whichcouldsensetemperature,humidityandluminance.Inordertosurpportfurther-development,deviceselectionandsystemdesignwasfullyconsidered,necessaryinterfaceresourceswerereservedforotherkindofs

8、ensors.Bothhardwareandsoftwaredesignandimplementationofthesensornodeswerepresentedandaccordingconclusionsweregiven,experimentshowedthatthenodescouldorganizeintoanetworkanduserscouldobtainthereal-timeparameter