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ZIGBEE无线传感器及其网络设计 学 生： 学 号： 专 业： 班 级： 指导教师： 二OO八年六月 摘 要 本文介绍了无线传感器网络的概念，从无线传感器网络的体系结构、网络协议、节点技术出发，展开了对无线传感器网络的相关研究，归纳了无线传感器网络的特点和关键性问题，详细介绍了无线通信协议ZigBee的特点及协议结构。接着基于无线传感器节点设计原则及所选的微型数字温度传感器DS1820，给出了无线传感器网络的通用结构，给出了系统硬件及软件的设计方案和具体实现，并从硬件和软件方面考虑了低功耗设计的要求。最后进行了实验环节，实验结果表明本文设计的无线传感器网络可以在较低功耗下实现温度信息的无线采集。 关键词：无线传感器网络;IEEE 802.15.4;ZigBee协议;DS1820 ABSTRACT This dissertation describes the concept of WSN. System structure, node technology and protocols of network of wireless sensor networks are explored as the research work of the beginning. The characteristics and analyze of the protocols of data link layer and network layer are carried out. Then, the protocol structure and characteristics of the wireless communication protocol ZigBee are introduced in detail. It was proposed that basic on the principle of wireless communication protocol and miracle digital temperature communication DS1820. The solution and practical sensor network basics on the principle of design. The solution and practical implementation of hardware structure and software of the system is provided, and a good consideration of its low power consumption on the fact of hardware and software was outlined. At last, the experimental results show that the system can realize wireless communication between the sensor nodes at lower power consumption. Key words: Wireless sensor network (WSN); IEEE802.15.4; ZigBee protocol; DS1820目 录 摘 要 I ABSTRACT II 第1章 引 言 1 1.1 ZigBee概述 1 1.2 国内外ZigBee技术现状及发展趋势 1 1.2.1 国外ZigBee技术现状及发展趋势 1 1.2.2 国内ZigBee技术现状及发展趋势 2 1.3无线传感器网络 3 1.3.1基于蓝牙技术的传感器网络 3 1.3.ZigBee与蓝牙的比较 4 第2章 系统总体设计 3 2.1系统设计总体方案 6 2.2系统网络设计方案 6 第3章 硬件电路的设计 8 3.1芯片CC2430简介 8 3.1.1 CC2430的功能特性 8 3.1.2 CC2430的引脚及分布描述 9 3.2硬件应用电路设计 10 3.3网络协调器电路 11 3.4 RFD节点电路 11 3.5 温度传感器的构建 12 3.5.1 DS1820的特性 12 3.5.2 DS1820的工作原理 12 3.5.3温度检测系统原理几程序流程图 12 第4章 系统软件的设计 18 4.1 系统程序设计 18 4.2 协议栈 19 4.3 网络节点的软件设计 20 4.4 控制器的软件设计 21 4.5 串口通信 22 4.5.1 信道选择 22 4.5.2 帧格式 23 4.5.3控制字 23 4.6 各功能部