海洋监测传感器网络海面闯入监测系统的设计的答辩PPT.pptVIP

姓名导师杨国豪胡春海海洋监测传感器网络海面闯入监测系统的设计

1设计主要内容无线传感器节点的硬件设计，包括三轴加速度传感器，温度传感器，光传感器和无线通信电路的设计。节点系统框图

2.1能量供给模块本模块采用如韵电子公司的充电智能管理芯片CN3063。CN3063是利用太阳能电池供电的单节锂电池管理芯片。太阳能电池板选择一块80mm*50mm的电池板，锂电池容量为1300mA，电压为3.7V。

2.1能量供给模块本设计采用MSP430作为处理器，工作电压为1.8-3.6V，而锂电池提供的电压为3.7-4.2V，需要降压处理才能给处理器模块MSP430以及传感器模块供电。本模块采用简单经济的整流二极管降压方案，二极管降压的根本原理就是二极管的正向导通电压是0.7V。利用这个原理，简单而经济的设计了降压电路。降压电路原理图及仿真

2.2传感器模块2.1三轴加速度传感器LIS3L06AL以下图是三轴加速度传感器外围电路连接图〔信号处理电路〕三轴加速度传感器LIS3L06AL的主要作用是通过测量船行波，来进行闯入监测。

2.2传感器模块滤波电路截止频率：传感器信号处理电路仿真

2.3传感器模块2.3温度传感器PT100模块温度传感器PT100，其核心可以等效成一个热敏电阻。随着外界温度的变化热敏电阻阻值也会发生变化，产生分压的变化，这样就将电阻的变化转换成了电压的变化，之后通过负反响放大电路，将信号放大后，输送给之后的多路开关模块。温度传感器PT100外部连接电路图

2.4传感器模块2.4光传感器CL9P4L本次设计所用的光强传感器是SGIClairex公司的CL9P4L，能将光强的变化转化为电阻的变化。以下图是本次设计中的光强传感器CL904L的应用电路图。CL9P4L光强传感器等效成一个光敏电阻，它因外界环境影响其阻值发生变化时，分压也会产生变化。之后通过滤波与放大进行信号处理。

2.5传感器模块2.5多路开关4051由于处理器MSP430的A/D转换通道只有一个，但是本次设计需要5个A/D转换模块〔三轴加速度传感器X、Y、Z三个通道各需一个〕，因此需要用到多路开关4051。以下图是4051连接示意图。本次设计只需要用5路开关即可，三轴加速度传感器LIS3L06AL模块的X、Y、Z三轴输出分别与X2、X3、X4相连接。光传感器CL9P4L模块、温度传感器PT100模块分别与X0、X1相连；A、B、C分别与单片机的P7.0、P7.1、P7.2相连接。使能端INH与P7.4相连。输出端与单片机ADC相连，其余引脚悬空。

2.5传感器模块2.5多路开关4051真值表输入状态接通通道。

3通信模块3.通信模块CC2420CC2420是Chipcon公司在2003年推出的一款兼容2.4GHzIEEE802.15.4标准的无线收发芯片。以下图是CC2420与MSP430引脚连接示意图。SPI接口由CSn、SI、SO和SCLK四个引脚构成。处理器通过SPI接口访问CC2420内部存放器和存储区。在访问过程中，CC2420是SPI接口的从设备，接收来自处理器的时钟信号和片选信号，并在处理器的控制下执行输入输出操作

4节点硬件系统连接图5.无线传感器节点硬件系统连接示意图

5无线节点网络拓扑结构4.无线节点网络拓扑结构本次设计采用Adhoc网络分级的拓扑结构。分级结构中，网络被划分为簇。每个簇由一个簇头和多个簇成员组成。簇头可以预先指定，也可以由结点自动选举产生。结构特点：①无中心②自组织③多跳路由④动态拓扑

6闯入算法的研究6.闯入算法流程图

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