无线传感器网络的节点及相关协议的设计.pdf

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1、自动化技术与应用》2016年第35卷第4期行业应用与交流ndustrialApplicationsandCOmmunications无线传感器网络的节点及相关协议的设计唐磊一，王琨。，赵孝文一，闫海霞·(1．黑龙江省科学院高技术研究院，黑龙江哈尔滨150020；2．黑龙江省科学院技术物理研究所，黑龙江哈尔滨150086；3．黑龙江省教育学院，黑龙江哈尔滨150080)摘要：本文设计了基于MSP430F1232的用于温度和人员热释红外信息检测的无线传感器网络节点。该节点同时具有集成度高、低功耗等特点。同时详细介绍其硬件电路设计及相关软件设计，并提出协议将节点组成网络来实

2、现数据的无线传输。关键词：无线传感器网络；MSP430F1232；无线传输；低功耗中图分类号：TP393．04文献标识码：A文章编号：l003—7241(2016)04—0l14—04DesignofNodeofWirelessSensorNetworkandRelevantAgreementsTANGLei，一，WANGKun，ZHAOXiao．wen，一，YANHai．xia，(1．InstituteofAdvancedTechnologyofHeilongjiangAcademyofScience，Harbin150020China；2．TechnicalPhy

3、sicsInstituteofHeilongjiangAcademyofScience，Harbin150086China；3．HeilongjiangCollegeofEducation，Harbin150080China)Abstract：ThispaperdesignsthenodeofwirelesssensornetworkbasedonMSP430F1232，itisusedforthedetectionoftemperatureandpersonnelpyroelectricinfraredinformation．Thenodehasthecharact

4、eristicsofhighintegration，lowpowerconsumptionandSOon．Alsoitintroducesthedesignofhardwarecircuitandrelevantsoftwaredesignindetail，andputforwardtheagreementthatnodesformanetworktoachievethewirelesstransmissionofdata．Keywords：wirelesssensornetwork；MSP430F1232；wirelesstransmission；lowpowerc

5、onsumption1引言网络来完成信息的检测和传输。微电子技术、计算技术和无线通信等技术的进步，推动了低功耗多功能传感器的快速发展，使其在微小体2数据采集部分硬件电路的设计积内能够集成信息采集、数据处理和无线通信等多种本模块采用电池供电，由于电池的容量是有限的，功能。无线传感器网络⋯(WirelessSensorNetwork，所以模块应尽量选用低功耗的外围电路器件。WSN)就是由部署在监测区域内大量的廉价微型传感器2．1单片机的选取节点组成，通过无线通信方式形成的一个多跳的自组织本模块选用TI公司的超低功耗单片机MSP430F的网络系统，其目的是协作的感知、采集和

6、处理网络1232作为微控制器，其工作电压为1．8～3．6V。该覆盖区域中感知对象的信息，并发送给观察者。本文将单片机的耗电电流在0．1～400uA之间，因不同的工设计的节点通过制定的协议组成一个小型的无线传感器作模式而不同，用中断请求将CPU唤醒只需要6us，因此本款单片机能在低功耗模式下具有很好的响应实时收稿日期：2O16-02-19性。此外，MSP430F1232是16位单片机，有较高的处行业应用与交流《自动化技术与应用~2016年第35卷第4期IndustrialApplicationsandCommunications理速度，在8MHZ晶体的驱动下，指令周期为

7、125ns。2．4节点的硬件原理框图MSP430F1232还集成了许多功能，如8路l0位精度节点采用2个8段数码管来显示温度，人体红外信的A／D模块，3个l6位的定时记数器，串口／SPI接口，息用一个红色LED来指示。同时节点检测到或接收到片内看门狗定时器等。因此，MSP430F1232适合于许多的数据还可以通过RS232接口发送到计算机上进行显要求高集成度、低功耗的场合。为了进一步降低系统的示，数据由射频nRF905传输。检测节点原理框图如图功耗，单片机在进行A／D转换时采用外部32．768KHz1所示。的晶体震荡器作为时钟源。=2．2传感器的选取