基于CC2430无线传感器网络的系统设计

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基于CC2430的农田无线测温节点的设计

一
农田中数据采集量很大，利用网络可以比较方便地实现大量数据的远距离传输；但如果在农田中铺设有线网络，一方面不便于农田的耕作，另一方面成本较高。近几年发展起来的无线传感网络由于应用成本低、网络结构灵活、数据传输距离远，已经在很多领域得到了应用。并且，传感器网络所要求的无线技术不同于现在已有的一些无线网络技术，这种网络并不需要太高的传输速率，而是在成本和功
【关键词】ＺｉｇＢｅｅ；ＣＣ２４３０；１８Ｂ２０；无线测温
１．引言
度感测功能；集成了１４位模数转换的ＡＤＣ；集成ＡＥＳ安全协处理器；带有２个强大的支持几组协议的ＵＳＡＲＴ，以及１个符合ＩＥＥＥ８０２．１５．４规范的ＭＡＣ计时器，１个常规的ｌ６位计时器和２个８位计时器；强大和灵活的开发工具。３．节点的硬件设计无线传感器网络的节点通常由传感器模块、处理器模块、无线通信模块和电源模块构
范围内，精度为０．５ ℃，可编程设定９～１２位的个事件号。当一个事件产生时，对应任务的分辨率，默认值为１２位，转换ｌ２位温度信号所事件就被设置为相应的事件号，这样，事件调射频系统单芯片，是一颗真正的系统芯片需时间为７５０ｍｓ（最大）。检测温度由２字节组度就会调用相应的任务处理程序。ＯＳＡＬ中的任（ＳｏＣ）ＣＭＯＳ解决方案，这种解决方案能够提成，高字节ＭＳＢ的高５位ｓ代表符号位，如果温度务可以通过任务ＡＰＩ将其添加到系统中，这样就高性能并满足以ＺｉｇＢｅｅ为基础的２．４ＧＨｚＩＳＭ波为负则Ｓ为１，否则为０。低字节ＬＳＢ的低４位是可以实现多任务机制。ＯＳＡＬ任务调度流程如图５段应用对低成本、低功耗的要求。小数部分，中间７位是整数部分，如图２所示所示。ＮｅｘｔＡｃｔｉｖｅＴａｓｋ（）是一个任务事件查询ＣＣ２４３０ＳｏＣ家族包括３个产品：ＣＣ２４３０－Ｆ３２、ＤＳ１８Ｂ２０与ＣＣ２４３０的通信电路如图３所示，函数，返回任务的事件状态ＡｃｔｉｖｅＴａｓｋ。软件ＣＣ２４３０一Ｆ６４和ＣＣ２４３Ｏ－Ｆｌ２８。它们的区别在Ｖ。。引脚直接连接外部电源，ＣＣ２４３０的ＰＯ．Ｏ脚与设计时，可通过ＡｃｔｉｖｅＴａｓｋ的值来决定是否需ｃｔｉｖｅＴａｓｋ（）。于内置闪存的容量不同，分别为３２ＫＢ、６４ＫＢ１８Ｂ２０的数字输入／输出脚ＤＱ相连，ＤＳ１８Ｂ２０在执行对应的任务函数Ａ

基于CC2430的温室无线传感器节点设计与应用

网络系统，协作地感知、采集和处理网络覆盖区域中延用了ＣＣ２４２ｏ芯片的架构，在单个芯片上整合了
感知对象的信息并发送给用户［１３，在很多重要领域ＺｉｇＢｅｅ射频（ＲＦ）前端、内存和微控制器。ＣＣ２４３０有巨大的潜在价值，被认为是对未来有深远影响力拥有２１个可编程Ｉ／ｏ引脚、３２ｋＨｚ晶振的休眠模
无线传感器网络（ｗｉｒｅｌｅｓｓｓｅｎｓｏｒｎｅｔｗｏｒｋ，ＷＳＮ）是当今备受各界关注的、涉及知识高度集成、式计算技术、现代网络及无线通信技术、传感器技术
１材料与方法
的施工费用和施工难度等问题。笔者设计了一种以射频电路的
ＣＣ２４３０为核心的无线传感器网络节点，并基于频设计。
分多址（ｆｒｅｑｕｅｎｃｙｄｉｖｉｓｉｏｎｍｕｌｔｉｐｌｅａｃｃｅｓｓ，ＦＤ —
基于ＣＣ２４３０的温室无线传感器节点设计与应用
黄家露杨方张衍林
华中农业大学工学院，武汉４３００７０
摘要针对温室环境监控的特点，以ＣＣ２４３０芯片为核心设计一种传感器节点。传感器节点上有温湿度、
第３２卷第５期
２０１３年９月

基于CC2430的无线传感网络中协调器的设计

成本等。这些特点决定ＴＺｇｅ技术非常适合应用于无线传ｉｅＢ感网络中，因ｌＺｇｅ技术被认为是最有可能应用于工业监ｌｉｅ￣Ｂ控、感器网络、庭监控、全监控等领域的无线技术。传家安
无线传感器网络（ｒｌｓＳｎｏｅｏｋ，Ｎ）最近ＷｉｅｓｅｓｒｔｒｓＷＳ是ｅＮｗ几年迅速发展起来的多学科交叉的新兴研究领域。美国的《术评论》无线传感器网络列入未来新兴十大技术之首［。技将１］
李伟跃
（徽省六安市安全生产监察支队安徽六安安２７０）３００
摘要：在无线传感网络中，调器的作用至关重要。设计了基于Ｃ２３协Ｃ４０的无线传感网络协调器，并设计了无线接收数据程序及协调器与ＰＣ机的串口通信程序。协调器能够接收无线传感器节点发送的数据，能将数据通过Ｒ２２该并Ｓ３
ａｄｈｍｉｉｎｔｒｇａｄｍｉｅｓｆｔｐｏｕｔｎｎｕｄｔｍｏｉｉｎｎａｅｙｒｄｃｉ．ｙｏｎｏ
Ｋｅｒｓｉｅｅｓｓｎｏｅｗｒｙｗｏｄ：ｗｒｌｓｅｓｒｎｔｏｋ；ＣＣ４０；ｃｏｄｎｔｒｅａｏ２３ｏｒｉａｏ；ｓｒｃｍｍｕｉａｉｎｉｌｎｃｔｏ

基于CC2430的ZigBee无线传感网络节点的设计

第２卷第４９期２ｌ年ｌ月ｏ１２
；瓣蠡
ＪＣＨＥＩＮＧＤＩＡＮＬＵＯＮＧＸＵＮＴ
Ｖ１２Ｎ．０．９ｏ４Ｄｅ２１ｅ．０１
基于Ｃ２３Ｃ４０的Ｚｇｅ线传感网络节点的设计ｉＢｅ无
梁伟明曹彪
引言
随着无线通信、集成电路、传感器以及微机电系统等技术的飞速发展和日益成熟，传感器信息获取技术已经从过去的单一化逐渐向集成化、微
靠。为推动ＺＢｅｉｅ技术的发展，ｈｃｎＥｂｒｇＣｉｏ、ｍｅ、ｐ
Ｆｅｓａｅｒｅｃｌ、ＨｏｅｗｅＭｉｕｉｈＭｏｏａａｈｌｓｎｙ￣ｓｂｓｉｔｔｒｌ、Ｐｉｐｉ
给观察者。基于Ｚｇｅ协议、Ｃ２３频芯片为核心的硬件设计方法，ｉＢｅ以Ｃ４０射实现了一个基于Ｚｇｅｉｅ的无ｂ线传感器网络节点硬件平台的开发。关键词无线传感器网络ＺｇｅＣ２３ｉＢｅＣ４０
２无线传感器网络介绍
无线传感器网络是一种无中心节点的全分布网络。通过随机投放的方式，众多传感器节点被密集部署在监控区域。这些传感器节点集成有传
感器、数据处理单元和通信模块，它们通过无线信道相连，自组织地构成网络系统。传感器节点利
近年来，无线传感器网络被广泛的应用在预防医
部的数据交的技术提案。它有自己的无线电标准，在数千个微小的传感器之间相互协调实现通信。这些传感器只需要很少的能量，以接力的方式通过无

基于TinyOS的CC2430无线数据收发的设计

ｃｍｍｕｉａｉｎｍｅｈｎｓｂｓｄｏｏｎｃｔｃａｉｍａｅｎＤＭＡａｄｉｏｈｒｅｅｉｕｔｔｄＲｅｉｅｓａｏｔｏｎｔｆｗｃａｓｗｒｌｓｒｅ．ｓｌｌａｇｓｒｂｕｔＤＭＡｗｒｏｆｕｄｉｅｅｅｃｎｇｒｎｄ－ｉｅ
ｃｄｉ，ｎｌｓｃｄｏｓｒｃｉｎｉｖｓｂｅｋｙｃｄｓａｄＳｎＡｆｒａｇｎｒｌｉｔｄｃｎｆｔｅｆａｕｅｆＣ４０ａｏｅｓｚｃｍｐｅｏｅｓｎｔｕｔ，ｉｉｌｅｏｅｎＯｏ．ｔｅｅａｎｒｕｉｇｏｈｅｔｒｓｏＣ２３，ｅｏｎｅｏ
置ＤＭＡ的源和目的地址寄存器、据长度寄存器以及触发模式寄存器，根据ＤＡ操作流程给出数据发送和接收数并Ｍ
流程图。基于ＴｎＯｉｙＳ的组件结构，出了包括Ｄ给ＭＡ数据收发、单ＭＣ协议、时器和串口的组件配置文件。编译简Ａ定
第１８卷
Ｖｏ．８１１
第３期
Ｎｏ３．
电子设计工程
ＥｌｃｒｎｃＤｅｉｎＥｎｉｅｒｎｅｔｏｉｓｇｇｎｅｉｇ
２１００年３月
Ｍａ．０１ｔ２０
基于ＴｎＯＳ的ＣＣ４０无线数据收发的设计ｉｙ２３
陈德富，陶正苏．周迪
Ａｂｔａｔｏｅｏｓｒｃ：Ａｎｖｌｃｍｍｕｉａｉｎｍｅｈｎｓｗａｅｉｎｄｔｏｖｈｈｒｃｍｉｇｎｅｉｉｇｐｏｒｍｓｎｌｄｎｕｅｎｃｔｃａｉｍｓｄｓｇｅｏｓｌｅｔｅｓｏｔｏｎｓｉｘｓｎｒｇａ．ｉｃｕｉｇｈｇｏｔ

基于CC2430片上温度传感器的温度监控系统

基于无线传感器技术的温度传感器监控系统弥补了传
统方法费时费力、不便应用在特殊环境的温度检测、不便于多点融合监控等缺点温度监控系统。Ｃ２３Ｃ４０是Ｔｘｓｎｔｍｅｔ德州仪器，ｅａｓｕｎ（Ｉｒ以下简称。文中利用Ｃ２３Ｃ４０芯
关键词：Ｃ４０温度传感器；Ｃ２３；误差处理
中图分类号：Ｐ９Ｔ３文献标识码：Ａ文章编号：６３６９２１）４０９ — １７ — ２Ｘｆ０２０ — １１０４
ＤｅｉｎａｄＩｐｅｎａｉｎｏｅｅａｕｅＤｅｅｔｎＳｓｅｓｇｎｍｌｍｅｔｔｏｆＴｍｐｒｔｒｔｃｉｙｔｍｏＵｓｎｉｇＣＣ２３－ＣｈｐＴｅｅａｕｅＳｎｏ４０ｉｍｐｒｔｒｅｓｒ
ＪＧｉｇｙｎ，Ｌ） — ｈｏ，ＵＺｉｙＩＡＮＬｎ — ｕＭＡＡｏ，ｔＹａｃａＷｈ— ｕ
（．ｏｌｇｆｏｕｅ，ｎｉｇＵｉｅｓｙｏｏｔａｄＴｌｏ１ＣｌｅｏｍｐｔｒＮａｊｎｖｒｔｆｓｎｅｃｍｍｕｃｔｎ，ａｊｇ２００，ｈｎ；ｅＣｎｉＰｓｅｉｉｎａｏｓＮｎｉ１０３Ｃｉａｎ
ｇｉｓｍｏｅａｄｍｏｎｅｔｎ．Ｔｈｄｐｌｃｔｎｐｏｐｃｓｍａｅｉｄｖｌｐｎａｉｌｎｓｍｅｆｅｄｕｈａｅｌａｅ，ｎｉｏａｎｒｒａｎｏｓｎｅｉｅｗｉｅａｐｉａｏｒｓｅｔｋｔｅｅｏｉｇｒｐｄｙｉｏｌｓｓｃｓｈａｔｃｒｅｖｒｎ－ｉｉｈｍｅｔｍｏｉｒｎｅｄ．ｔｉｔｏｕｅｅｅａｕｎｔｒｎｙｔｍａｅｎｗｉｌｓｎｒｎｔｒｉｉｈｅｐａｎｅｔｃｎｌｇｎｎｔｉｇｆｌＩｎｒｄｃｓａｔｍｐｒｔｒｍｏｉｉｇｓｓｏｉｅｏｅｂｓｄｏｒｅｓｓｓｅｗｏｋ，ｎｗｈｃｘｌｓｔｅｈｏｏｙｅｅｏｉｈｆａｕｅｎａｉｕｃｏｆＣＣ２３ａｄｅｐａｎｏｔｅｉｎｔｅｔｍｐｒｔｒｅｅｔｎｓｓｅｕｉｇｔｍｐｒｔｒｎｏｎＣＣ４０ｅｔｒｓａｄｂｓｃｆｎｔｎｏｉ４０，ｎｘｌｓｈｗＯｄｓｇｅａｕｄｔｃｉｙｔｍｓｎｅａｕｅｓｓｒｉ２３ｉｈｅｅｏｅｅｉｒｅＯｒｄｃｅｃｓｏａｄｒ．ｅｋｙｃｄｓａｄｔｅｒｓｌｆｔｅｅｐｒｍｅｔａｌａｈａａｅｒｒｈｎｉｇｍｅｏｒｉ－ｎｏｄｒｔｅｕｅｔｏｔｆｈｒｗａｅＴｅｏｅｎｕｔｏｈｘｉｈｈｈｅｓｅｎ．ｓｗｅｌｓｔｅｄｔｒｏａｄｎｔｄａｇｖｈｅｅ．ＴｅｅｐｒｍｅｔｌｅｕｔｈｗｈｔｔｅｓｓｅｉｐｌａｌＯｔｏｎｉｎｎｓｗｉｏｐｅｉｉｎａｄａｏｅｗｏｋｒｑｕｒ — ｎｈｘｅｉｎａｓｌｓｓｏｔａｙｔｍｓａｐｉｂｅｔｓｅｖｒｍｅｔｔｌｗｒｃｓｏｎｄｈｅｎｔｒｅｉｅｒｈｃｈｅｏｈ

智能家居系统中无线传感器网络的设计

行了硬件电路设计。研究并分析了ＺｉｇＢｅｅ技术。设计并实现了串口收发程序。传感器程序，以及节点间的无线通信程序，并根据ＺｉｇＢｅｅ协议，使节点组成树状网络，最终实现系统的监测与控制。结果表明，本系统运行稳定，达到了设计
摘要：介绍了ＺｉｇＢｅｅ无线传感器网络，将ＺｉｇＢｅｅ技术应用到智能家居系统中。提出了一种以ＺｉｇＢｅｅ技术为基础的智
能家居系统设计方案。阐述了无线传感器网络的总体构成，以ＣＣ２４３０无线芯片为核心．选取了合适的ＺｉｇＢｅｅ模块进
目的，有着广泛的应用前景。
关键词：智能家居；无线传感器网络；ＺｉｇＢｅｅ；ＣＣ２４３０
中图分类号：ＴＰ３１６
文献标识码：Ａ
文章编号：１６７４—６２３６（２０１１）０４—００３５—０３
Ｄｅｓｉｇｎｏｆｗｉｒｅｌｅｓｓｓｅｎｓｏｒｎｅｔｗｏｒｋｉｎｓｍａｒｔｈｏｍｅ
ＨＵＡＮＧＸｉａｏ—ｌｉａｎｇ，ＸＵＸｉａｏ—ｈｕｉ，ＳＯＮＧＪｕｎ·ｈｕａ，ＳＯＮＧＴａｏ，ＷＥＮＹａｎｇ
（ＨｅｂｅｉＵｎｗｅｒｓｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｔｉａｎｊｉｎ３００４０１，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴｈｅＺｉｇＢｅｅｗｉｒｅｌｅｓｓｓｅｎｓｏｒｎｅｔｗｏｒｋｉｓｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄａｎｄｕｓｅｄｉｎｓｍａｒｔｈｏｍｅｓｙｓｔｅｍ．ＡｋｉｎｄｏｆｄｅｓｉｇｎｆｏｒｓｍａｒｔｈｏｍｅｂａｓｅｄｏｎＺｉｇＢｅｅｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｉｓｐｒｅｓｅｎｔｅｄｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ．Ｉｔｄｅｓｃｒｉｂｅｓｔｈｅｏｖｅｒａｌｌｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｏｆｗｉｒｅｌｅｓｓｓｅｌｌｓｏｒｎｅｔｗｏｒｋ（ＷＳＮ）．ＴｈａｔｕｓｅｄＣＣ２４３０ｃｈｉｐａｓｔｈｅｍａｉｎｃｈｉｐ，ｓｅｌｅｃｔｅｄａｐｐｒｏｐｒｉａｔｅＺｉｇＢｅｅｍｏｄｕｌｅｆｏｒｈａｒｄｗａｒｅｄｅｓｉｇｎ，ａｎａｌｙｚｅｄｔｈｅｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆＺｉｇＢｅｅ，ｄｅｓｉｇｎｅｄａｎｄｉｍｐｌｅｍｅｎｔｅｄｓｅｒｉａｌｐｏｒｔｐｒｏｇｒａｍ，ｓｅｎｓｏｒｐｒｏｇｒａｍ，ａｓｗｅｌｌａｓｔｈｅｗｉｒｅｌｅｓｓｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｐｒｏｇｒａｍｂｅｔｗｅｅｎｎｏｄｅｓ，ｍａｄｅｔｒｅｅｎｅｔｗｏｒｋｗｉｔｈｎｏｄｅｓｔｏｉｍｐｌｅｍｅｎｔｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇａｎｄｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇｆｏｒｔｈｅｓｙｓｔｅｍ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｈｏｗｓｔｈａｔｔｈｅｓｙｓｔｅｍｉｓｓｔａｂｌｅ，ｗｈｉｃｈｍｅｅｔｓｔｈｅｄｅｓｉｇｎｐｕｒｐｏｓｅａｎｄｈａｓｂｒｏａｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｐｒｏｓｐｅｃｔｓ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｍａｒｔｈｏｍｅ；ＷＳＮ；ＺｉｇＢｅｅ；ＣＣ２４３０

基于TinyOS的CC2430 RSSI定位的设计与实现

基于TinyOS的CC2430 RSSI定位的设计与实现来源：物联网世界网摘要：为解决现Z-Stack定位程序代码量大，结构复杂等问题，提出一种基于TinyOS的CC2430定位方案。

在分析TinyOS组件架构基础上，设计实现盲节点、锚节点与汇聚节点间的无线通信以及汇聚节点与PC机的串口通信。

在此基础上实现PC对各锚节点RSSI（Received Signal Strength Indicator）寄存器值的正确读取，确定实验室环境下对教-常态无线传播模型的具体参数，并采用质心算法来提高定位精度。

实验显示，在由四个锚节点组成的 4.8x3.6m2矩形定位区域中，通过RSSI质心定位算法求得的盲节点坐标为（2.483 1,1.018 5），实际坐标为（2.40,1.20），误差为0.199 6 m,表明较好地实现对盲节点的定位。

无线传感器网络是由分布在给定区域内大量传感器节点以无线自组织多跳的通信方式构成的网络系统，目前在环境监测保护、楼宇监控、家庭安防、医疗护理、目标跟踪、军事等领域已获得了广泛的应用。

1 CC2430芯片介绍CC2430芯片是TI/Chipcon公司生产的真正意义上的片上系统（SOC）级解决方案，它集增强型工业标准8051核心、优秀的射频芯片CC24 20、强大的外围资源于一体。

集成的外设资源主要有DMA、定时/计数器、看门狗定时器、AES-128协处理器、8通道8~14位ADC、USART、休眠模式定时器、复位电路及21个可编程I/O,支持IEEE802.15.4和ZigBee协议。

CC2430芯片具有性能高、功耗低、接收灵敏度高、抗干扰性强、硬件CSMA/CA支持、数字化RSSI/LQI 支持、DMA支持等特点，支持无线数据传输率高达250 kbps.2 TinyOS系统与nesC语言由于无线传感器网络的特殊性，需要操作系统能够高效地使用传感器节点的有限内存、低功耗处理器、多样传感器、有限的电源，并且能对各种特定应用提供最大的支持。

基于CC2430的ZigBee无线传感器网络管理系统的设计与开发

Ｂｓ．，计了一套基于Ｃ２３的Ｚｇｅａｉ６０设ｃＣ４０ｉｅ无线Ｂ
接，现远程控制．于ＩＥ０．５４技术标准的实基ＥＥ８２１．
ＺｇｅｉＢｅ体系结构如图１所示 …
Ｚｇｅ应用层ｉＢｅ
文章编号：０２—５３２１０１—０７１０６４（００）０３—０３
基于Ｃ２３Ｃ４０的ＺｇｅｉＢｅ无线传感器网络管理系统的设计与开发
王亭岭，陈建明，熊军华
（北水利水电学院，南郑州４０１）华河５０１
自动恢复和高级电源管理等优点．整个网络范围在内，节点之间可以进行通信，各每个网络节点间的距
离可以从标准的７扩展到几百米，至几千米，５ｍ，甚整个Ｚｇｅｉｅ网络还可以与现有的其他各种网络连Ｂ
Ｚｇｅ网络层ｉＢｅ
ＩＥＥＥ０１４ＭＡＣ８２．５．
ＩＥ８２１．ＩＥ０．５４ＥＥ０４ｌＥＥ８２１．５
８８９５ＩＨｚＰＨＹｌ４６／１Ｖｌ２．ＧＨｚＰＨＹ
传感器网络管理系统，将其应用在电力设备检修并时接地线路可靠接地与管理中．结构如图２所示．其传感器节点（Ｆ用于采集监测信息并发送ＲＤ）给网络协调器（Ｆ；ＦＦＤ）ＦＤ用于建立一个新的无线传感器网络，收信息，送控制命令；接发监控中心通过ＲＳ一２２串口实现与网络协调器的通信．３

基于无线传感器网络的远程医疗监护系统设计

摘要远程医疗监护借助于单片机、PC机、传感技术和现代无线通信技术，是一种体积小、功耗低、实时安全的便携式人体健康参数无线监测系统。

在节点的设计中，包括生理信息与数据采集单元、中央处理单元、无线数据通信单元、电源单元等部分组成;生理信息与数据采集单元负责监测被监护对象的生理信息的采集、调理和数据转换;中央处理单元负责控制整个节点的处理操作、路由协议、同步定位、功耗管理、任务管理等;无线传输单元负责与其他节点进行无线通信，交换控制消息和收发采集数据。

围绕CC2420和MSP430F149两个核心器件，以脉搏传感器为信息采集前端，提取脉搏信号，经由电荷放大、滤波、上频陷波、信号整形等调理电路，传输至MSP430单片机进行处理后，再由CC2420为核心的射频模块无线发送至远端节点，远端节点将接收到的信息传递给后端的主机，将患者的生理数据贮存并分析。

关键词:远程医疗监护,无线传感器网络,802.15.4/Zigbee, WLAN, Medicinal applications,wireless sensor networks,802.15.4/ Zigbee, WLANABSTRACTIn the presence of singlechip,wireless communication technology, based on the parameters of human's sensing technology, microcomputer, and modernthis paper presents a health, which is smallwireless monitor system low power consumption, In this system, The author designed the wireless sensor network demonstration system based Zigbee technology. Then it is introduced the designing of the network nodes as thehardware platform, including the testing and surveying unit, signal processing unit, network transmission unit and so on. The examination and survey unit is responsible to monitor physiological information of the patient gathering, adjusting and the data conversion. In this design, the data collection unit mainly takes the pulse sensor as the example. The central processing unit is responsible to control the processing operation, the route agreement, the synchronized localization, the consumption power management, the task management and so on of entire nodes. The wireless transmission unit is responsible to communicate with other nodes, exchange controlling information and receiving and sending data. The CC2420 and the MSP430F149 are used as the main chips of the system. Sensor is used as the information gathering detector to distill the pulse signal which is translated to MSP430 chip through enlarges, the filter, the labor frequency by way of the electricKey Words:Medicinal applications; wireless sensor networks;802.15.4/ Zigbee; WLAN目录摘要 (I)ABSTRACT (I)0引言 (1)1 绪论 (1)1.1 远程监护概述 (1)1.2远程监护的研究背景和意义 (2)1.2.1研究背景 (2)1.2.2研究意义 (2)1.3国内外相关研究 (2)2医疗监测原理与系统设计思想 (3)2.1医疗监测原理 (3)2.2无线通信技术 (3)2.3系统设计思想 (3)3无线监护传感器节点的设计 (5)3.1无线传感器节点结构框图 (5)3.2无线监护传感器节点的硬件设计 (5)3.2.1 MSP430系列单片机及其外围电路 (5)3.2.2脉搏测量电路的设计 (7)3.2.3通用模拟信号处理接口 (8)3.2.4电源处理部分 (11)3.2.5 Zigbee无线数据通信模块 (11)3.2.6预留人机界面 (13)3.3无线监护传感器节点的底层代码设计 (15)3.3.1底层软件整体构架 (15)3.3.2底层代码设计 (15)3.3.3时钟系统的设置 (16)3.3.4通用软件包的设计及应用 (17)3.3.5模拟量、开关量测量的代码设计 (18)3.3.6串口通讯程序设计 (18)3.4无线传感器网络通信协议 (19)3.4.1星型网络拓扑的实现 (20)3.4.2自组织网状网络通信协议 (21)4系统设计方案 (24)4.1医院监护网络体系方案 (24)4.2家庭监护网络体系方案 (24)5总结和展望 (25)5.1主要结论 (25)5.2后续研究工作的展望 (25)致 (26)参考文献 (27)附录 (28)基于无线传感器网络的远程医疗监护系统设计0 引言无线传感网络一般包括信号的采集、无线发送、无线接收和远程传送。

基于CC2430的离位报警系统的设计与实现

在最大通信距离内对贵重品上的节点做出包括鸣笛、电击
在内的反制措施。
１２设计原理．
离位报警系统是利用电磁波的传播损耗来实现通信节点间的距离感知。在已知信号的发射功率，以及通过测定接收点的功率后，即可判定节点间的通信距离。下面是通过建立自由空问的传播损耗模型的具体分析。
关的技术芯片Ｃ２３Ｃ４０设计离位报警系统，可完成低功耗、低成本、安全系数的无线防盗功能。高
自由空间电波传播是无线电波最基本、最简单的传播
１系统原理
１１Ｚｇｅ．ｉＢｅ技术
方式。它只有扩散损耗的直线，没有反射、射、射、而折绕色散等现象，是一种抽象的科学概念。自由空间可以作为
３）正向报警功能。对于已经发生的贵重品被盗离位，及时发出警报。
收稿日期：００— ９—１２１０６
基金项目：国家自然科学基金资助项目（ｔＯ１２；６ｌ４）福建省自然科学基金资助项目（０９０１４ｏ２０Ｊ５５）作者简介：巫驷龙（９８）男，１８一，硕士研究生，主要从事嵌入式水声通信系统研究；程恩（９５）男，１６一，博士，教授，士生导师，博主要从事水声通信，嵌入式系统研究。
电磁波从点源全向天线发出后在自由空间传播，能量将扩散到一个球面上。如用定向天线，电磁波将向某一方

基于CC2430的无线传感器网络实验建设

ｎｉｖｅｒｓｉｔｉｅｓｆｏｒｇｒａｄｕａｔｅｓｔｕｄｅｎｔｓ．Ｔｈｅｃｏｕｒｓｅｏｒｆｕｎｄｅｒｇｒａｄｕａｔｅｓｔｕｄｅｎｔｓｍｕｓｔｄｉｆｆｅｒｒｏｆｍｔｈｅｇｒａｄｕａｔｅｅｄｕｃａｔｉｏｎ，ｂｅｃａｕｓｅｏｆｔｈｅｌｉｍｉｔａｔｉｏｎｏｎｋｎｏｗｌｅｄｇｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｆｏｒｕｎｄｅｒｇｒａｄｕａｔｅｓｔｕｄｅｎｔｓ．Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｆｏｒｃｅｄｔｈｅｌａｂｏｒａｔｏｒｙｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｏｎｔｈｅｃｏｕｒｓｅｏｆｗｉｒｅｌｅｓｓｓｅｎｓｏｒｎｅｔｗｏｒｋ，ｗｈｉｃｈｏｆｆｅｒｉｎｔｕｉｔｉｖｅｕｎｄｅｒ－ｓｔａｎｄｉｎｇｏｎｔｈｅｃｏｕｒｓｅｉｔｓｅｌｆｏｒｆｔｈｅｓｔｕｄｅｎｔｓ．Ａｆｔｅｒｉｎｆｉｓｈｉｎｇｔｈｅｃｏｕｒｓｅ，ｓｔｕｄｅｎｔｓｃｏｕｌｄｅａｓｉｌｙｉｎｖｏｌｖｅｄ
准８０５１ＭＣＵ、３２／６４／１２８ＫＢＦｌａｓｈ、８ＫＢＳＲＡＭ等高性能模块Ｊ。
！二
ＣＮ１２—１３５２／Ｎ

基于CC2430的ZigBee无线通信模块设计

紧密联系在一起，层为其上一层提供特定的服务。每
通信的高频电路，以被看做高性能的单片机，是又可但
区别于常规的单片机。其构成特色除具备一般单片机
的性能外又加入了自己本身应用的特别电路，是一个
中图分类号：Ｔ２Ｎ９文献标识码：Ｂ．
ＩＺｉＢｅ技术ｇｅ
应用层和安全服务提供层。ＺｇｅｉＢｅ堆栈框架如图１
所示。
Ｚｇｅ技术是一种新兴的低功耗、距离、ｉｅＢ短低功率无线通信组网技术，是一种介于无线标记与蓝牙技术之间而提出的技术，目的是为了使用近距离无线通信领域。每种通信都有特殊的通信协议，同样Ｚｇｅ技术ｉｅＢ也有着自己的无线通信标准。监测区域内数以千计的微小的传感器通信，是通过彼此间的相互协调作用来实现的。Ｚｇｅ的无线数据传输网络平台由６０ｉｅＢ５００个无线数传模块构成，其监测空间很广阔。在现实环境中，建立的此种网络平台类似于移动通信的Ｃ）网Ｍ，移动通信网站中的一个基站，在整体的网络范围内，彼此之间的相互通信可以互通，并且ＺＢｅ的整体网络本身ｉｅｇ
还可以与其他的各种网络进行连接Ｌ］１。ＺｇｅｉＢｅ协议栈是由层次划分而成的，与层之间层
当。Ｚｇｅ堆栈的建立是以ＩＥ０．５４的标准ｉＢｅＥＥ８２１．

基于CC2430的温室智能无线传感器节点设计

温室生产精准控制和无人化管理，达到增产、高效和
规模化发展的目的。创新点在于采用模块化结构，用
数字式传感器和低功耗高集成度的Ｃ２３Ｃ４０芯片来设
计节点，低成本，低功耗，智能性高。
息获取技术，以使人们在绝大多数地点、可任何时间
２ｌ０１年６月
农机化研究
第６期
基于Ｃ４的温室智能无线传感器节点设计Ｃ２０３
章伟聪，梁
．
越，俞新武
３５Ｏ１１０）
（江万里学院，浙江宁波浙
摘
要：针对温室环境数据信息监控的特点，计和开发了一种能够监测温湿度的无线智能传感器节点。采用设
中图分类号：Ｔ２２１；１６Ｐ１．１Ｓ２文献标识码：Ａ文章编号：１０１８２１）６一Ｏ５Ｏ０３— ８Ｘ（０１０１９一４
０引言
无线传感器网络是近年来随着无线通信、嵌入式系统、网络等技术的快速发展而出现的一种全新的信
领域。
数据转换。处理器模块和无线通信模块采用Ｃ２３Ｃ４０
芯片，大简化了射频电路的设计。能量供应模块由大
近年来，随着电子、算机、信和自动控制等技计通
术在农业中的逐步应用，室在现代化农业生产中的温
用数字传感器ＳＴ１负责监测区域内的信息采集和Ｈ１，

基于Cortex-M3处理器和CC2430的无线网关设计

以方便的组成监测系统。可
本文在第二节介绍无线网关的硬件设计，第三节介绍无线网关的软件架构，四节给出一个系统的应用实第
最有影响的２１项技术和改变世界的１０大技术之一 …。
例，五节对该网关进行总结。第
Ａｂｓｒｃ：ｉｐｐｒｄｓｇｓｔｅｗｉｅｅｓｇｔｗａｎ２４ｔｉｔＴｈｓａｅｅｉｎｈｒｌｓａｅｙｉ．ＧＨｚｂｓｄｏｏｔｘＭ３ｐｏｅｓｒＳａｅｎｃｒｅ — ｒｃｓｏＴＭ３Ｆ１７ａｄＣＣ２０，ｈＰ２０ｎ４３ｔｅＵＩ
ｃｍｍｕｉａｅｂｓａｅＡＮｒｔｃｌａｄａｐｙｔｎｉｌｓｓｃｓｐｅｉｉｎａｒｃｌｒ，ｒｓｕｅｍｏｉｏｉｇａｄｏｎｃｔｙｍｓｔｔＰｐｏｏｏ，ｎｐｌｏｍａｙｆｅｄｕｈａｒｃｓｏｇｉｕｔｅｐｅｓｒｎｔｒｎｎｕ
ｐｏｏｏｎＣＯＳ—Ｉｒａ —ｉｅｏｅａｏｙｔｍｒｕｎｄｏｒｃｓｏＴＭ３Ｆ１７ＴｈｒｌｓａｅｙｍａｏｒｔｃｌｄｔａａＩｅｌｔｍｐｒｔｒｓｓｅａｅｒｎｅｎｐｏｅｓｒＳ２．ｅｗｉｅｅｓｇｔｗａｙｃｍｍｕ０ —
（．１黑龙江省科学院高技术研究院，龙江哈尔滨１０９；．黑５００２黑龙江省科学院自动化所，黑龙江哈尔滨１０９）５００

Zigbee无线传感器网络平台的设计与实现

无线传感器网络是集信息采集、信息传输、信息处理于一体的综合智能信息系统，具有低成本、低功耗、低数据速率、自组织网络等特点。

而Zigbee技术是为低速率传感器和控制网络设计的标准无线网络协议栈，是最适合无线传感器网络的标准。

Zigbee无线传感器网络是基于Zigbee技术的无线传感器网络。

在许多行业有巨大的应用潜力，如环境监控、物流管理、医疗监控、交通管理和军事侦察等方面的应用[1-2]。

目前普遍使用的无线传感器网络平台主要有Crossbow公司的Mica2/MicaZ和Microchip公司的PICDEMZ等。

MicaZ虽然具有Tinyos操作系统，但是没有结合Zigbee 技术；PICDEMZ的Zigbee协议栈不完全符合Zigbee的定义，而且功能简单。

因此，设计一种Zigbee无线传感器网络平台，可以更好地开发无线传感器网络的应用和Zigbee技术。

本文在分析Zigbee无线传感器网络的特点和关键技术的基础上，提出Zigbee无线传感器网络平台的设计实现方案，采用模块化的方法实现了Zigbee协议栈，并且使用该无线传感器网络平台进行了温度监测的实验。

结果表明，该平台实现了Zigbee无线传感器网络的基本功能，可以更好地开发Zigbee技术。

1 Zigbee无线传感器网络1.1 无线传感器网络一个典型的无线传感器网络至少要由无线传感器节点、网络协调器和中央控制点组成。

大量传感器节点随机部署在监测区域内部或附近，能够通过自组织方式形成网络。

传感器节点监测的数据沿着其他传感器节点逐跳地进行传输，在传输过程中监测数据可能被多个节点处理，经过多跳后路由到网络协调器，最后到达中央控制点。

在这个过程中，传感器节点既充当感知节点，又充当转发数据的路由器，用户通过中央控制点对无线传感器网络进行配置和管理，发布监测任务以及收集监测数据[3]。

图1给出了一个典型的无线传感器网络的结构。

1.2 Zigbee技术Zigbee技术是一种具有统一技术标准的短距离无线通信技术。

基于CC2430芯片的ZigBee在智能交通系统中的应用

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Ｉ］望・
基于ＺＧＢＥ无线网络平台的智能红绿灯控制系统，ＩＥ系统具有以下几个特点：（）１须挖路布设控制线路，各设备之间实现无线自动组网连接，既降低了系统安装成本，更重要的是避免了传统安装方式对交通干扰所带来的经济损失。随时可以施工。而且，也避免了由于城市快速发展，道路拓展等变化对原有预埋管线的干扰。由于系统没有地面控制箱和控制线路，避免了恶意破坏，大大减少了维护成本。
型，即星型结构、网状结构（ｓ）Ｍｅｈ和簇状结构（ｕｔｒＣｌｓｅ
ｔｅ，特别是网状结构，具有很强的网络健壮性和系统可ｒ）ｅ
靠性。
灯状态等相关交通信息；根据实际需要修一～通状况一、红绿
改、配置道口机的参数，对信号自动控制系统道口机实现
７５２０．‘ 东通信技术０７２广
维普资讯
技术交流
Ｚｇｅ是一种无线连接技术的商业化命名，该无线ｉＢｅ连接技术主要解决低成本、低功耗、低复杂度、低传输速率、近距离的设备联网应用。
Ｚｇｅ标准基于８２１．协议栈而建立，具备了强ｉＢｅ０．５４大网络类种

基于CC2430的Zigbee无线数传模块设计

ｐｃａｅ，ｔｏｉｒｅｒｔｉｓｃｍｍｕｉａｉｎｄｉｔｎｅａｄｓａｉｉｌｗｏｒｄｓｉｔｏｎｅｅｉｎｗｉｉｈｓｎｓｔｖｎｃｔｏｓａｃｎｔｂｌｔｏｐｗｅｉｓｐａｉｎａｄｒｃｐｔｔｈｇｅｉ — ｙ，ｏｈｉｉｗｈｉｈｃｎｂｅｕｅｄｌｔａｌｗｏｔｔｙ，ｃａｓｄｗｉｅｙａｏｃｓ．
ｆａｗｏｋｏｅｍｏｕｅｉｃｕｉｈｕｎｔｏｆｅｔａｔｎｔｉｃｉａｄｔｅＰＣｅｔｏｆｇｒｔｏｒｍｅｒｆｔｄｌｎｌｄｎｇｔｅｆｃｉｎｏａｈｐｒｓｉｈｅｃｒｕｔｎｈｈｔｓ／ｃｎｉｕａｉｎｓｈｒ．ａｙｔｓｓｗｅｅｄｎｅｐａｔｃｌｎｅｆｅｈｙｔｍｓａｗｉｅｅｓｓｎｏｅｗｏｋｗｉｉｈｏｗａｅＭｎｅｔｒｏｒｃｉａｌａｄｖｒｉｄｔｅｓｓｅｉｒｌｓｅｓｒｎｔｒｔｈ【ｙｉｈｇ
无线标记技术和蓝牙技术之间的技术方案。主要用
随着传感器技术、ＳＤＰ技术、计算机技术和芯片技术的快速发展，线传感器网络和短距离无线个无
人局域网技术得到了飞速发展。世界各大半导体公司都相继研发出了基于Ｚｇｅ术的ＳＣ芯片，ｉＢｅ技Ｏ使得Ｚｇｅｉｅ技术能够在很小的空问以很高的性能得Ｂ以实现，在各方面应用中越来越体现出其优势。并

基于CC2430的无线传感器网络系统节点设计

ＹＵｉ－ｏＪｎｔ，ＨＡＮＫｅＩａ，ＪＡＮＧＨａ－ｏＩＪｎｌｇｉｔ，Ｌｕ — ｎ，ＤＩｎ — ，ＬｕａｉＮＧＭｉｇｌｉＩＹｎ
（ｃｏｌｆｏｐｔｎｆｍｔｎＥｇｅｒｇＨｒｉＵｉｒｔｏｏｍｒｅＨｒｉ０２，ｈａＳｈｏｏｍｕｒｄＩｏａｏｎｉｅｎ，ａｂｎｖｓｙｆｍｅ，ａｎ１０８Ｃｉ）ＣｅａｎｒｉｎｉｎｅｉＣｃｂ５ｎ
ｗｉｅｅｓｓｎｏｅｗｏｋｓｓｓｅｂｓｄｏｈａｅｓｒｔｒｓｏｎａｅｏｎｅｃ — ｒｌｓｅｓｒｎｔｒｙｔｍａｅｎｔｅｂｓｔｕｃｕｅｆｔｍａｇｒｎｄｅａｄｂａｏｈｅｎｎｏｅａｄｍｏｌｏｏ，ａｄｓｒａｏｉｇｎｄｎｂｉｒｂｔｎｅｉｌｃｍｍｕｉａｉｎｂｔｅａａｅｏｎｏｐｔｒｅｎｃｔｏｅｗｅｎｍｎｇｒｎｄｅａｄｃｍｕｅ
ｖ１６。。２Ｎ．．２
Ａｒ００ｐ．１２
基于Ｃ２３Ｃ４０的无线传感器网络系统节点设计
于金涛，韩轲，姜海涛，李俊玲，丁明理，李云
（哈尔滨商业大学计算机信息与工程学院，哈尔滨１０２）５０８
摘要：线传感器网络是由一组传感器节点以自组织以Ｃ４０为主控单
元，计了以无线传感器的主节点、标节点和移动机器人为基本结构无线传感器网络系统，重设设信着计了主节点与ＰＣ机的串行通信及各节点间的无线通信方法．验结果证明了所述方法的正确性和实

无线传感器网络系统的设计和实现

无线传感器网络系统的设计和实现一、简介无线传感器网络系统是指利用无线通信技术和微型传感器技术，构建起一种能够感知、处理、传输、存储和控制信息的系统。

它由多个分布在空间中的传感器节点构成，节点间通过无线通信实现信息交换。

无线传感器网络系统广泛应用于环境监测、智能交通、工业自动化等领域。

二、系统设计无线传感器网络系统的设计需要经过以下几个步骤：1.需求分析在设计无线传感器网络系统时，首先需要明确系统应该实现的功能需求，例如监测温度、湿度、压力等环境指标或物体位置、速度等动态指标。

同时还需要考虑节点之间的通讯方式、协议标准、能耗限制等因素。

2.系统架构设计系统架构设计主要包括网络拓扑结构、节点类型、数据处理策略等。

网络拓扑结构包括树形结构、网格结构、环形结构等，选择不同的结构会对物理布局和节点之间的通讯产生影响。

节点类型分为传感器节点、数据收集节点、任务协调节点等，不同节点承担不同功能，需要考虑节点之间的协作。

数据处理策略根据具体需求选择不同的方法，如数据压缩、加密等。

3.硬件设计传感器节点硬件设计主要包括传感器模块、数据采集模块、无线通讯模块、能源管理模块等。

传感器模块负责感知环境信息，数据采集模块将感知到的数据进行采集和处理，无线通讯模块实现节点间的无线通信，能源管理模块则负责对能源进行管理以控制能耗。

4.软件设计软件设计主要包括协议栈设计、数据传输协议、路由协议等。

协议栈设计需要将不同的协议进行组合，构成完整的协议栈。

数据传输协议用于实现数据在节点之间的传输，具体传输方式视具体情况而定。

路由协议用于路由选择和节点之间通讯的转发，一个好的路由协议能够提高系统的通讯效率。

5.测试与优化在系统设计完成后，需要对系统进行测试与优化，发现存在的问题并及时解决，提高系统的性能和可靠性。

三、系统实现无线传感器网络系统的实现主要包括节点的布署、节点的配置、节点的联网等几个步骤。

1.节点的布署根据需求分析的结果，选择合适的节点类型和节点数量进行布署。

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１无线传感器网络概述
１．１无线传感器网络特点
烈损耗和节点故障等情况，所以要求其具备一定的自组织
和自愈能力； ⑥需要的成本较低，这主要是布置到监测区
首先，就无线自组网络（ｍｏｂｉｌｅＡｄ — ＨＯＣｎｅｔｗｏｒｋ）来
量的研究上。
系得到进一步发展。该网络系统将逻辑上的信息世界与
客观上的物理世界完美关联到一起，使两者之间的交互得到改变和完善。人们在传感器网络的帮助下，可以极为清楚、有效地感知到客观世界，无形中增强了网络的功能及人们认知世界的能力。目前，无线传感器网络已经覆盖了
和红外线的监控，给出了系统总体结构、硬件、软件设ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 、电路板以及检测数据结果。
关键词：ＣＣ２４３０；无线传感器；ＺｉｇＢｅｅ
ＤＯＩ：１０．１１９０７／ｒｊｄｋ．１５ｌ７３５
响较大；一般情况下，节点并不是灵活移动的。此外，网络
括传感器、微处理器以及无线通信接口３个领域，是目前应用极为广泛的一种技术。通过多种技术的应用，掌握网络覆盖领域感知对象的一切信息（如温度、湿度、紫外线、光强等），并将它们以无线的形式发送给接收者。传感器网络的实现是由传感器、感知对象和观察者３个因素来完
仅具备监测、控制功能，还具有无线通信能力；其具有的节
点数目更多，有万个左右，分布很密集；环境中不确定性因
素的影响及能量的急剧损耗，使节点经常出现一些故障；节点的故障情况与环境的干扰对网络拓扑结构的稳定影
成的。无线传感器网络诞生之后，人类与自然界之间的联
节点并不具备高强的能力和深厚的能量。以往在无线网
络设计过程中更注意质量和效果，常常忽略了能源节约问
题，而现在的传感器网络却将注意力更多地放在了节点能
众多的关键领域，并扮演着重要的角色，具有不可估量的发展前景。
无线传感器的特点包括以下几点： ①速率较低，传感
器网络在传输数据时，时间间隔大，所以不具备较高的采
集数据频率； ②距离较近，因为节点的数目较为庞大，分布较为密集，所以两个节点之间的距离一般在几十到几百米
说，它包含有百十个左右节点，是一种由无线通信方式和
动态组网组成的多跳移动性对等网络，该网络能很好地确保高质量的多媒体信息流通过动态路由及移动管理技术
域里的网络节点一般不会回收再利用，所以成本不能过高，以避免不必要的浪费。
第１４卷第ｌ０期
２Ｏ１５年ｌ０Ｒ
软件导刊
ＳｏｌｗａｆｒｅＧｕｉｄｅ
ｖｏ１．１４ＮＯ．１Ｏ
ｏｃ１．２Ｏ１５
基于ＣＣ２４３０无线传感器网络的系统设计
杜岩
（琼州学院计算机工程学院，海南三亚５７２０２２）
中图分类号：ＴＰ３９３
文献标识码：Ａ
文章编号：１６７２ — ７８００（２Ｏ１５）０１Ｏ一０１２６ — ０３
所具备的特点，与之有着很大的区别，具体来说包括：它不
０引言
无线传感器网络（ＷｉｒｅｌｅｓｓＳｅｎｓｏｒＮｅｔｗｏｒｋ，ＷＳＮ）包
之间； ③能量消耗较低，由于复杂环境的影响及广阔区域面积的制约（很多人员无法到达的地方），意味着很多节点
不能通过更换电池来解决能量需求问题，所以，只能在节
点高效率、低能耗上下功夫； ④ 网络容量超大，这主要是因为它得容纳千千万万个节点； ⑤ 组网灵活，具有动态性。由于传感器网络工作过程中经常会遇到环境干扰、能量剧
摘要：无线传感器网络在我国处于发展的初级阶段，其应用领域极为广泛。介绍了无线传感器网络系统总体结构
及应用特点，设计了一个基于ＣＣ２４３０的无线传感器网络系统。系统基于ＣＣ２４３０，实现了对周围环境温湿度、光强度