基于ZigBee的无线温度传感器节点的研究和设计

摘要

随着计算机网络和通讯技术的不断进步，新的理论、标准和技术层出不穷，无线通信从3G网络到无线网络的接入，再到无线局域网IEEE802.1lx，网络变得无处不在，它和我们的日常生活也越来越密切。
　　无线传感器网络(WSN，Wireless Sensor Network)是综合传感器技术、嵌入式计算技术、分布式信息技术及无线通信技术的新型网络，能实现实时监测、感知和采集网络分布区域内各种监测对象的信息，通过嵌入式系统对信息进行处理，以自组织网络多跳中继方式将信息传送到终端用户，成为当前国际上备受关注的多学科交叉研究热点领域。
　　本文主要完成的工作如下：
　　（1）以TI公司出品的CC2530芯片为基础，设计实现了ZigBee通信协议中的协调器，路由器，终端设备等三类节点硬件电路设计,对每类节点的外围电路模块设计也都做了详细的研究与分析。
　　（2）研究和完成了无线传感器网络中的智能网关程序设计，基于网关程序的基本功能给出了详细的软件流程分析，关键的核心代码以及相应的函数模块的注释。
　　（3）完成了ZigBee网络中协调器，路由器，终端设备等三类节点的软件流程分析以及控制程序设计。详细分析了三类节点的基本功能以及工作流程。并且对节点控制程序给出了核心的代码介绍以及相应的函数注释。
　　（4）完成了Android用户控制端软件流程分析以及该部分的程序设计。研究分析了Android用户控制端程序的基本组成模块。详细分析了每个子模块的基本功能以及工作流程。并且对一些重要子模块程序给出了核心的代码介绍以及相应的函数注释。
　　本文在最后选取了一组温度终端节点，通过组织一个小型的无线温度传感器网络模型，对该系统的功能和可靠性进行了测试。该系统能够达到实时监控周围温度值的目的，收到了良好的效果。

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第1章 绪论

1.1课题研究背景及意义

1.2课题可行性分析

1.3本文研究内容与结构安排

第2章 课题相关技术研究与分析

2.1无线传感器网络研究与分析

2.2 ZigBee协议研究与分析

2.3 本章小结

第3章 无线温度传感节点的硬件设计与实现

3.1低功耗节点的研究与设备选型

3.2 无线通信模块设计

3.3 本章小结

第4章 无线温度传感节点的软件设计与实现

4.1 Z-Stack软件开发环境介绍

4.2系统软件基本框架

4.3节点通信协议的设计

4.4网关程序设计

4.5ZigBee节点控制程序设计

4.6 Android用户控制程序设计

4.7 本章小结

第5章无线温度传感器节点功能测试

5.1准备工作

5.2平台控制操作

5.3结果展示

5.4结果分析

5.5本章小结

第6章 总结与展望

6.1研究成果

6.2后续的研究工作

致谢

参考文献