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1、-串口调试打印设计1.需求分析1.1系统背景随着计算机技术、网络技术与无线通信技术的迅速发展，人们开始将无线网络技术与传感器技术相结合，无线传感器网络（WSN，wirelesssensornetwork）应运而生。它由部署在监测区域内大量的微型传感器节点组成，通过无线的方式形成的一个多跳的自组织网络，不仅可以接入Internet，还可适用于有线接入方式所不能胜任的场合，提供优质的数据传输服务。微机电系统（MEMS，Micro-Electro-MechanicalSystems）、超大规模集成电路技术（VLSI
2、，Very-Large-Scale-Integrationsystems）和无线通信技术的飞速发展，使得它的应用空间日趋广阔，遍及军事、民用、科研等领域；但由于网络结点自身固有的通信能力、能量、计算速度及存储容量等方面的限制，对无线传感器网络的研究具有很大的挑战性和宽广的空间。作为一种无线通信技术,ZigBee具有如下特点: (1)低功耗:由于ZigBee的传输速率低,发射功率仅为1mW,而且采用了休眠模式,功耗低,因此ZigBee设备非常省电。据估算,ZigBee设备仅靠两节5号电池就可以维持长达6个月到
3、2年左右的使用时间,这是其它无线设备望尘莫及的。 (2)成本低:ZigBee模块的初始成本在6美元左右,估计很快就能降到1.5—2.5美元,并且ZigBee协议是免专利费的。低成本对于ZigBee也是一个关键的因素。 (3)时延短:通信时延和从休眠状态激活的时延都非常短,典型的搜索设备时延30ms,休眠激活的时延是15ms,活动设备信道接入的时延为15ms。因此，ZigBee技术适用于对时延要求苛刻的无线控制(如工业控制场合等)应用。 (4)网络容量大:一个星型结构的Zigbee网络最多可以容纳254个
4、从设备和一个主设备,一个区域内可以同时存在最多100个ZigBee网络,而且网络组成灵活。 (5)可靠:采取了碰撞避免策略,同时为需要固定带宽的通信业务预留了专用时隙,避开了发送数据的竞争和冲突。MAC层采用了完全确认的数据传输模式,每个发送的数据包都必须等http://www.shennonggao.com待接收方的确认信息。如果传输过程中出现问题可以进行重发。(6)安全:ZigBee提供了基于循环冗余校验(CRC)的数据包完整性检查功能,支持鉴权和认证,采用了AES-128的加密算法,各个应用可以灵活确
5、定其安全属性。.---1.2系统目标运用串口通信原理中的异步串行通信方式，实现通过在串口调试助手的发送区中输入任意字符串，发送给CC2430，其接收区显示该字符串。一条信息的各位数据被同时传送的通讯方式称为并行通讯。并行通讯的特点是：各数据位同时传送，传送速度快、效率高，但有多少数据位就需多少根数据线，因此传送成本高，且只适用于近距离，相距数米的通讯。一条信息的各位数据被逐位按顺序传送的通讯方式称为串行通讯。串行通讯的特点是：数据按位顺序传送，最少仅需一根传输线即可完神农百草膏成，成本低但传送速度慢。串行通讯
6、的距离可以从几米到几千米。根据信息的传送方向，串行通讯可以进一步分为单工、半双工和全双工三种。信息只能单向传送为单工，信息能双向传送但不能同时双向传送称为半双工，信息能够同时双向传送则称为全双工。1.3系统功能上电后模块向电脑串口发出问候语，由串口向模块发送不大于30个字符的字符串，末尾加#结束，模块会返回相同的字符串，波特率为57600。1.4运行环境开发环境：IARZigBee2006协议栈CC2430模块SmartRF04EB仿真器运行平台：WindowsXP操作系统串口调试助手.---2系统结构2.1
7、无线传感器网络结构无线传感器网络是一种特殊的Ad-hoc网络，它是由许多无线传感器节点协同组织起来的。这些节点具有协同合作、信息采集、数据处理、无线通信等功能，可以随机或者特定地布置在监测区域内部或附近，它们之间通过特定的协议自组织起来，能够获取周围环境的信息并且相互协同工作完成特定任务。无线传感器网络典型的体系结构如图1所示，包括分布式传感器节点、网关、互联网和监控中心等。在传感器网络中，各个节点的功能都是相同的，它们既是信息包的发起者，也是信息包的转发者。大量传感器节点被布置在整个监测区域中，每个节点将自
8、己所探测到的有用信息通过初步的数据处理和信息融合之后传送给用户，数据传送的过程是通过相邻节点的接力传送方式传送给网关，然后再通过互联网、卫星信道或者移动通信网络传送给最终用户。用户也可以对网络进行配置和管理，发布监测任务以及收集监测数据等。图1无线传感器网络体系结构2.2传感器节点结构传感器节点通常是一个微型的嵌入式系统。从网络功能上看，每个传感器节点既具有传统网络节点的终端功能，又兼具路由器的功能
