基于cortex-m3的无线射频数据采集和传输系统研究

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1、分类号：中图分类号：TP212密级：学科分类号：510．3030天津理工大学研究生学位论文基于Cortex．M3的无线射频数据采集和传输系统研究(申请硕士学位)学科专业：微电子学与固体电子学研究方向：薄膜电子器件及技术作者姓名：杨啸宇指导教师：熊瑛副教授2011年2月ThesisSubmittedtoTianjinUniversityofTechnologyfortheMaster’SDegreeTheWirelessDataAcquisitionandTransmissionS)；toBasedISSIO

2、n3ystemase0IICortex．M3ByYangXiaoyuSupervisorXiongYingFeb．2011独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得丞洼堡王太堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名：彬撕§签字日期：AIf年L月秘佃学位论文版权使用授权书本学位

3、论文作者完全了解丞洼堡王太堂有关保留、使用学位论文的规定。特授权丞洼堡王太堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编，以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复本和电子文件。(保密的学位论文在解密后适用本授权说明)学位论文作者签名：嘭五屺导师签名：勿髻签字E1期：为}1年三月西旧签字El期：允I}年三月．x驴El摘要无线传感器技术很大程度上改变了现代传感器数据传输的形式。而最新出现的ZigBee技术，为无线传感器提供了更加方便的连接方式、

4、更健壮的网络支持和较低的功耗，使得它在工业现场、智能家居等方面的无线数据采集领域有着广阔的应用前景。而ZigBee网络作为一个独立的网络，也有它的局限性，无法和现有的网络进行数据融合。利用嵌入式概念，将当自，j．最新的无线传感器技术与当代取得巨大成功的计算机以太网络技术相结合，形成的无线传感器的以太网远程监测系统，己成为传感器网络和计算机网络两个领域的研究热点。本文先简单扼要地介绍了无线传感网络技术及其国内外的发展。在实验过程中，我们利用支持ZigBee协议CC2430芯片、基于ARMCortex—M3内核

5、的STM32处理器和以太网控制芯片ENC28J60设计了一个结合了无线传感器网络和以太网两种技术的桥接网关，给出了网关的软硬件设计和网络通信协议。其中传感器节点和无线接收模块都采用CC2430，无线接收模块负责接受无线传感器节点传来的数据，然后交由STM32处理器处理，最后通过以太网芯片ENC28J60发送到以太网中去。本文完成了传感器节点和网关的硬件电路设计以及PCB的制作。针对自行开发的硬件平台，在TI公司的Z-Stack协议栈的基础上编写程序，实现了由协调器和传感器节点组成的星型网络。并在uIP的基础

6、上，通过STM32对ENC28J60的控制，实现了ZigBee与以太网的接口。通过在微机中指定网关IP地址和传感器节点标识号就可以实现无线信息的采集、显示和存储。本文设计的可灵活地开发成实际的产品，广泛的应用于分御式检测系统当中。该传感器节点可嵌入到各个装置、仪器和仪表中，能使它们能通过无线的方式和计算机监测系统交换信息。实验测试表明，本系统工作稳定，数据传输可靠，可满足分布式无线数据采集和网络化监测的需要。关键词：无线数据采集，ZigBee，Cortex—M3，嵌入式以太网AbstractWireless

7、sensortechnologyhaslargelychangedthedatatransmissionformofmodemsensorfield．HoweverthelatestZigBeetechnologyhasprovideamoreconvenientconnections，morerobustnetworksupportandlowpowerconsumptiontowirelesssensortechnology,makingithadmuchbroadapplicationprospect

8、sinthefieldofindustrialandintelligenthomewirelessdatacollection，etc．ButtheZigBeenetworkisaseparatenetworkandhasitslimitations．Soitcannotexchangedatawithotherexistingnetworks．Usingthelatestwirelesssensorandthe