毕业设计（论文）-基于无线传感器网络的无线环境监测模拟装置的设计

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1、摘要本论文研究的一种基于无线传感器网络的无线环境监测模拟装置的设计，该系统的基本设计思路是通过无线网络将各种监测环境信息的传感器组成无线传感器网络，各节点相互协作将网络覆盖区域中的环境信息采集并处理然后发布给终端（观察者）。论文中先简单介绍了无线传感器网络的相关知识，包括无线传感器网络的体系结构概述、无线传感器网络的应用和无线传感器网络的研究进展等；而后对无线环境监测模拟装置这个系统的网络模型、硬件设计、软件设计进行分析；并介绍了该装置的设计、制作过程；最后对实际制作的系统进行了测试，对测试结果的做

2、了分析，为系统改进提出了建议。关键字：环境监测；无线传感器网络；MSP430；CD74HC7046AbstractInthisstudy,awirelesssensornetwork-basedwirelessenvironmentalmonitoringsimulationdevicedesign,thebasicdesignideaisawirelessnetworktoavarietyofsensorstomonitorenvironmentalinformation,thecompositi

3、onofthewirelesssensornetwork,eachnodeinthenetworkcoverageareasofmutualcollaborationwillbetheenvironmentalinformationcollectionandprocessingandthenreleasedtotheterminal(observer).Paperbrieflydescribestherelevantknowledgeofwirelesssensornetworks,includin

4、gwirelesssensornetworkarchitectureoverviewoftheapplicationofwirelesssensornetworksandwirelesssensornetworksresearchprogress;thensimulationdeviceforwirelessenvironmentalmonitoringofthesystemhardwaredesign,networkmodel,analysisthedesignofsoftware.Finally

5、,itintroducesthedesignofthedeviceandtheprocessofthisproduction.Keywords：Environmentalmonitoring;Wirelesssensornetworks;MSP430;CD74HC7046目录1绪论12无线传感器网络简介32.1无线传感器网络系统32.1.1无线传感器网络的系统构架32.1.2传感器节点的结构42.2无线传感器网络的体系结构42.2.1分层的网络通信协议52.2.2网络管理平台62.2.3应用支撑平台

6、62.3无线传感器网络的特点72.4无线传感器网络主要研究内容82.5无线传感器网络的应用93系统理论分析123.1系统模型分析123.2系统硬件分析123.2.1无线传感器网络节点的构成123.2.2无线传感器监测终端的构成123.2.3调制解调技术分析123.3系统软件分析173.31无线通信协议的基本要求173.3.2打包和解包183.3.3起始码和噪声183.3.4错误检测和纠正184系统设计简述214.1总体方案简述214.2基于74HC7046的半双工无线通信模块的设计214.2.1锁相

7、环调频及解调原理214.2.2锁相环芯片74HC7046的介绍224.2.3实际调制解调电路介绍244.3单片机最小系统的设计254.3.1MSP430系列单片机简介254.3.2单片机核心板设计274.3.3单片机最小系统的构成284.4其余部分的硬件设计284.5系统软件设计294.5.1通信协议设计294.5.2软件流程图304.5.3详细软件设计305系统测试315.1系统测试指标315.2测试315.3结果分析32结论33致谢34参考文献35附录37附录1半双工无线通信模块PCB图37附录

8、2实物照片图38附录3部分程序清单39491绪论随着工业技术的不断发展，新的环境污染源不断涌现出来，环境问题已经成为一个不可忽视的社会问题，环境的可持续发展已经成为一个国家发展的重要基础[1]。而环境的监测就成为了该问题中很重要的一个环节，实时地、全天候地监测环境的变化为解决该问题带来了很大的便利性。在石油化工、煤炭冶金以及军事上的战场侦察、边境地区监视等应用中，经常需要在多个地点进行多种参量（例如温度、湿度、气体浓度、振动、声音等的监测）；传统的监测系统通常采用多线