1、 1 本科毕业设计 (论文 )开题报告 电子信息 工程 基于 WSN 的无线温度采集系统设计 一、课题研究意义及现状 无线传感器网络（ WSN）是有部署在监测区域内大量具有特定功能的微型传感器节点通过无线通信方式形成的自组织网络，其目的是协同的感知，采集和处理网络覆盖区域内被监测对象的信息，并将该信息传送到观察者。 随着无线网络技术的飞速发展， ZigBee 无线通信技术是一种新兴的短距离的无线通信技术，具有体积小、低成本、低功耗、低速率、低时延等优点，具有强大的组网能力与超大的网络容量，是无线传感器网络的首选技术。现在 在温度测量体系中，目前使用的机械式温度计已较难满足检定那些对温度波动性有
2、一定要求的项目，这就需要一种新的温度记录分析工具。基于 ZigBee 网络的无线温度采集系统就是从这点开始出发设计的。 无线传感器网络最初的研究来源于美国的军方。 20 世纪 80 年代 R.wesson 等开始了分布式传感器网络的研究，但是更多的研究工作却开始于 20 世纪 90 年代末期。在军事领域方面，美国国防部和各军事部门较早就启动了传感器网络的研究，主要强调了战场情报的获取能力、信息的综合能力和信息的利用能力，并把传感器网络作为一个重要的研究领域。在 民用领域方面，美国交通部 1995 年提出了 “ 国家智能交通系统项目计划 ” ，预计在 2025 年能够全面投入使用，该计划试图把先
3、进的信息技术、数据通信技术、传感器技术、控制技术及计算机处理技术等有效地集成运用于整个地面进行交通管理，建立一个能够在大范围内、全方位发挥作用的，实时、准确、高效的综合交通运输管理的系统。 二、课题研究的主要内容和预期目标 基于 ZigBee 网络温度采集系统的设计，该设计通过温度传感器采集温度数据，经过 PIC单片机与 ZigBee 模块结合通过无线传输把采集到的信号送到监控中心，再通过串口送到 PC机上显示，实现无线采集温度系统的设计。 该系统重点要熟悉 ZigBee 协议的开发方法和实现方法。该系统由多个节点以 MESH 网络形式构成 WSN 无线温度采集系统。基本功能实现以后可以扩展系
4、统的功能，进一步增加系统的使用性。无线网络组网形式采用 mesh 网络，无线传输距离大于 30 米。 三、课题研究的方法及措施 2 由于本课题所设计的温度采集系统是基于 ZigBee 技术，因此选择合适的 ZigBee 硬件解决方案对 ZigBee 组网是至关重要的，为了选择满足系统功能需求的硬件，需要考虑到芯片内部集成的功能模块、通用的 IO 引脚数 目、 RAM 及 FLASH 大小、芯片以及开发环境的熟悉程度、芯片的可购买性以及性价比等等。 被业界公认较为成熟的解决方案有两种 :第一种是单片机加上 ZigBee 射频芯片组合的解决方案，第二种是 SOC(System On Chip，片上
5、系统 )单芯片解决方案。 本系统选的是 PIC 单片机 +ZigBee 射频芯片的解决方案。 MRF24J40 是 Microchip 公司生产的 首个射频收发器 支持 MiWi 协议 ， ZigBee 协议 ，和其它有所有权协议的 IEEE 802.15.4-2003 兼容的 2.4GHz 的收发器。 TC77 温度传感器是由 Microchip 公司生产的一款具有 SPI 与 MICROWIRE 两种接口方式兼容的小尺寸，低功耗的温度监测芯片，其温度数据由热传感单元转换得来。 四、课题研究进度计划 毕业设计期限：自 2011年 9月至 2012年 5月。 第一阶段（ 4周）：分析任务，熟悉
6、 Microchip公司的开源 ZigBee协议硬件平台和 NS2仿真软件的开发方法，完成开题报告、文献综述、外文翻译。 第二阶段（ 4周）：完成系统的硬件设计 pic单片机和 ZigBee协议 软件设计 ，系统各项功能基本实现，完善系统各项功能，撰写论文。 第三阶段（ 2 周）： 进一步完善系统的功能，论文的修改。 五、参考文献 1林瑶瑶 .基于 ZigBee的现场参数无线检测装置的研究与设计 D.大连理工大学 , 2009.6. 2周益 .基于 Zigbee 技术的无线传感网络拓扑设计与实现 D.苏州大学 ,2009.5. 3张芸薇 .基于 ZigBee 无线传感网数据采集的设计与实现 D.大连理工大学 ,2007.12. 4倪敬飞 .ZigBee_2006 协议栈的实现及其应用 D. 苏州大学 ,2009.5. 6陈蕾 ,曾连荪 .基于 ZigBee 技术的公共场所无线温度采集系统 J.现代电子技术 , 2008,3,22(285): 142 144. 7李文仲 ,段朝玉等 .ZigBee 无线网络技术入门与实战 M.北京：北京航空航天大学出版社 , 2007,1. 8李文仲 ,段朝玉 .PIC单片机与 Zigbee无线网络实战 M.北京：北京航空航天大学出版社 , 2007,7.
