基于ZigBee的爆破环境无线传感器网络感知节点的设计实现

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近年来,无线传感器网络技术已经在感知温度、光照强度、土壤水分等环境监测方面得到了广泛应用。易燃、易爆的仓库环境也可以通过无线传感器网络技术来进行监控。本文根据安徽省科技攻关强警项目《爆破作业及民用爆炸物品管理安全预警系统》设计了基于ZigBee无线传感器网络技术的爆破环境信息采集节点,该节点是整个监测与预警系统的基础部分。节点的功能是采集爆破环境的信息,通过ZigBee网络传给网关汇聚节点或者通过GPRS模块实现数据无线传输。本文主要内容包括节点系统的硬件设计和软件设计,硬件设计部分根据整个系统的功能需求对元器件选型,包括对微处理器、各种环境传感器、GPRS模块的选型。根据元器件的工作原理来设计硬件电路。它包括微处理器CC2530的基本工作电路、电源模块电路、GPRS电平转换电路、各种传感器控制电路的设计。其中根据大气压传感器芯片引脚特性,做了大气压传感器的底衬PCB板。软件设计部分包括:各种环境传感器的采集程序设计和GPRS模块通信程序设计。根据各种传感器的时序图和通信方式,设计他们的驱动程序,包括AD采集程序、单总线协议程序及I2C协议程序。GPRS模块与CC2530通过串口通信,通过AT指令配置好GPRS模块工作方式,实现CC2530采集环境信息数据通过GPRS模块远程无线发送。
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