基于无线传感器网络多参数粮库粮情监测节点装置设计硕士论文

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1、硕士论文多参数粮库粮情监测无线传感网络节点装置的设计与实现摘要fIIr[IElllII(II[1ll[IuulY2062607本文在无线传感器网络的背景下，以无线粮情监测节点装置为研究对象，在无线单片机CC2430和ARM微处理器$3C2440的硬件平台上，完成无线传感器节点和无线网关节点的设计。首先，分析现有粮情监测系统存在的问题，根据无线粮情监测系统的原理及其发展趋势，提出CC2430+ARM的设计结构，将ZigBee与CDMA无线通信方式应用于传感器节点和网关节点。其次，根据无线传感器网络原

2、理，对传感器节点进行总体设计。硬件方面，以CC2430为主控芯片，将专门的巴伦匹配芯片用于天线设计，通过对传感器的选型分析，确定采用SHTl5温湿度传感器和NAP．21A二氧化碳传感器，并利用Pspice软件对传感器信号调理电路进行仿真分析，结果表明信号放大电路可行；软件方面，实现数据采集、发送的程序设计与调试。最后，将网关节点划分为几个功能模块，并对各个功能模块进行设计、仿真。硬件方面，以$3C2440为主控芯片，并将ZigBee模块CC2430和CDMA模块MC323用于系统的无线通信，实现其

3、电路原理图的设计与PCB制作；软件方面，在$3C2440上实现I．tC／OS．II操作系统移植，同时完成数据接收和发送模块的驱动程序设计与调试，调试结果表明网关设计方案可行。综上所述，无线粮情监测系统以CC2430+ARM为硬件平台，在节点设计中引入ZigBee与CDMA无线通信技术具有可行性，对进一步提高无线粮情监测系统的性能提供了一定的参考价值。关键词：无线传感器网络，粮情监测，ZigBee，节点，laC／OS．II，CDMA硕士论文AbstractInthebackgroundofwirel

4、esssensornetworks，thisthesismainlyfocusesonthestudyofwirelessgranarymonitoringnodedevice，andcompletesthedesignofwirelesssensornodesandwirelessgatewaynodesonthewirelesssingle—chipCC2430andtheARMmicroprocessor$3C2440hardwareplatform．Inthebeginning，itana

5、lyzestheproblemsoftheexistinggranarymonitoringsystem．Accordingtotheprincipleandthedevelopmenttrendofwirelessgranarymonitoringsystem，itputsforwardtheCC2430+ARMdesignframework,andusesZigBeeandCDMAwirelesscommunicationinsensornodesandgatewaynodes．．Then，t

6、hesensornodeisdesignedoverallaccordingtotheprincipleofwirelesssensornetworks．Onthehardwareside，themainchipisCC2430．111eantennausesaspecializedBalunmatchingchip．whichsimplifiesthedesign．111esensorsuseSHT15temperatureandhumiditysensorandNAP-21Acarbondio

7、xidesensorthroughthesensorselectionanalysis．nesensorsignalconditioningcircuitisanalyzedbyPspicesot}ware．Andthesimulationresultsshowthefeasibilityofthesignalamplificationcircuit．Onthesoftwareside，itcompletestheprogramdesignanddebuggingofdatacollectiona

8、ndsending．Finally,thegatewaynodeisdividedintoseveralfunctionalblocks．Thendesignandsimulateeachfunctionalmodule．Onthehardwareside，themasteringchipis$3C2440，andthewirelessmoduleCC2430andCDMAmoduleMC323areusedinthewirelesscommunicationofthesystem