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1、第29卷第2期三峡大学学报(自然科学版)Vol.29No.22007年4月JofChinaThreeGorgesUniv.(NaturalSciences)Apr.2007基于无线传感器网络的温度监测系统岳宇君曾维鲁(三峡大学电气信息学院,湖北宜昌443002)摘要:介绍了一种基于无线传感器网络的温度监测系统,其节点以高档8位AVR单片机AT2mega128L为核心,结合外围传感器和无线收发模块nRF2401,实现了对温度的监测.系统采用ZigBee无线通信协议,功耗低、性能稳定.关键词:无线传感器网络;ATmega128L;温度监测系统中图分类号:TP393.02文献标识码:A文章编
2、号:16722948X(2007)0220150203ATemperatureMonitoringSystemBasedonWirelessSensorNetworkYueYujunZengWeilu(CollegeofElectricalEngineering&InformationScience,ChinaThreeGorgesUniv.,Yichang443002,China)AbstractAtemperaturemonitoringsystembasedonwirelesssensornetworkisestablished.Thenodeisbasedonthetop2gr
3、ade82bitAVRmicro2processorATmega128L,theperipheralsensorsandthewirelesscom2municationmodulenRF2401,whichcanrealizethefunctionofmonitoringtemperature.ThesysteminwhichZigBeeprotocolisusedisastableandlow2costsystem.Keywordswirelesssensornetwork;ATmega128L;temperaturemonitoringsystem无线传感器网络(WSN,Wire
4、lessSensorNet2线信号发射出去;基站负责收集数据,并把它通过无work)是新兴的下一代传感器网络,它融合了传感器线链路传输给监控主机;监控主机负责对数据进行综[1]技术、信息处理技术和网络通信技术,由分布在物理合处理,也可以对传感器网络发出指令.温度监测空间上大量无线传感器节点通过自组织的形式构成系统的逻辑结构如图1所示.网络.无线传感器网络由于体积小、成本低以及强大的信息获取功能使其在环境数据采集、安全监控以及目标跟踪等方面有广阔的应用空间.温度与人民的生产和生活密切相关,需要对温度进行监测的场合非常多.介绍的基于无线传感器网络的温度监测系统,具有快速展开、稳定可靠、可维
5、护性图1监测系统的逻辑结构图好等特点,可用于不方便采用有线网络的场所.2网络节点硬件设计1温度监测系统的结构无线传感器一般由数据采集模块、数据处理模整个网络由若干个无线传感器节点、一个基站和块、无线数据通信模块、能量供应模块4部分组成.数监控主机等组成.其中,无线传感器节点分布于所要据采集模块由传感器和A/D转换器组成,负责监测监测的区域,负责对温度的采集和预处理,并通过无区域内信息的采集和数据转换;数据处理模块由微控收稿日期:2007201211通讯作者:曾维鲁(1946-),男,教授,硕士,主要研究方向为计算机控制、嵌入式系统.第29卷第2期岳宇君等基于无线传感器网络的温度监测系统
6、151制器和存储器组成,负责控制整个传感器节点的操作,存储和处理本身采集的数据以及其他节点发来的数据;无线数据通信模块由无线收发器等组成,负责与其他传感器节点进行无线通信,交换控制信息和收发采集数据;能量供应模块由微型电池和DC/DC能量转换器组成,负责为系统提供能量.温度监测系统中的传感器节点采用如图2所示的体系结构,数据处理模块采用ATmega128L单片机,无线数据通信模块采用nRF2401芯片,数据采集模块采用DS18B20,能量供应模块选用CR2032.图2节点体系结构2.1数据处理模块数据处理模块是无线传感器节点的计算核心,所图3数据处理模块接口示意图有的设备控制、任务调度
7、、通信协议、数据转储等都将接将测得的温度值转换成数字量输出,其有效引脚只在这个模块的支持下完成,处理器的选择在节点中至有3个:DQ(数据)、VDD(电源)和GND(地).关重要.数据处理模块所选用的微处理器是Atmel公司2001年推出的ATmega128L.ATmega128L采用低功耗CMOS工艺生产,基于RISC结构,具有片内128kB的程序存储器、4kB的数据存储器和可外扩到64kB和4kB的EEP2ROM.ATmega128L有8个1
