移动节点设计

摘要

随着微电子、传感器、无线通信等技术的发展，使得制造体积小、功耗低、具有多种功能的传感器成为可能。所谓无线传感器网络是有大量的分布在不同地理位置，具有无线通信和计算机能力的微小传感器节点构成自组织分布式系统，能根据环境自主完成任务的网络系统。无线传感器网络可以实现数据的采集、量化、融合处理和传输应用，它是信息技术中的一个新的领域，在军事、环境、医疗、空间探索、智能家居、灾难拯救等特殊的领域具有广泛的应用前景。

本文采用ARM7芯片LPC2136核心器件设计并实现了传感器网络的单一移动节点相，并利用ADS软件完成了移动节点的软件设计。移动节点可以实现包括语音报警、温度传感、循迹、避障等功能，并可以与上位机通过RS232串口通信协议进行通信，其中利用QT4软件实现移动节点的控制界面的设计。

关键词：语音报警、温度传输、循迹、避障、RS232通信协议、QT

Abstract

In recent years, the microelectronics, sensor or wireless communications for development and manufacture of small size, low, many of the sensor possible. the wireless network of sensors to be distributed geographically and radio communication and the computer's ability to a node at which the organization of a distributed system, based on the environment and to fulfill the task of the network systems. Wireless networks can be achieved at the quantitative, data collection, processing and transmission integration of applications, it is the information technology in a new field, in the military, environment and health care, space exploration, intelligent home, and special areas of disaster to save

a wide application prospect.

This article mainly based on the arm of the first node, a move to the system architecture, a node the function of the detailed design, including voice call the police, the transport, in signs, the police station, etc. and a detailed introduction rs232 communications protocol and qt control interface.

Key words: asus post reporter bios temperature sensor trsp traction-spark void barrier RS232 communications protocol QT

第1章绪论

1.1嵌入式系统介绍

嵌入式系统通常指专用计算机系统。目前国内对嵌入式系统定义为:以应用为中心，以计算机技术为基础，软硬件可剪裁，满足应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。国际电气和电子I程师协会(IEEE) 对嵌入式系统定义为:嵌入式系统是“用于控制、监视或者辅助操作机器和设备的装置”。它一般由嵌入式微处理器、外围硬件设备、嵌入式操作系统以及应用程序等四个部分组成，用于实现对其他设备的控制，监视或管理等功能。嵌入式系统与通用计算机系统相比，具有以下几个重要特征:

(1)面向特定应用;

(2)硬件和软件都必须高效设计;

(3)通常都采用实时操作系统;

(4)与具体应用相结合，其产品一旦进入市场，具有较长的生命周期;

(5)嵌入式系统中的软件一般都固化在芯片中;

(6)有专门的开发工具可供选用。

1.2嵌入式ARM微处理器

1.2.1 ARM简介

ARM(Advanced RISC Machine的缩写)是ARM Holdings Ltd.维护并推动的处理器系列，现在ARM这个词既代表着ARM Holdings Ltd公司的名字，也表示对一类微处理器的通称，另外还是对一种先进处理器技术的称呼。ARM Holdings Ltd于1991年在英国剑桥成立，主要出售芯片设计技术的授权，作为IP(Intelligence Property)供应商，本身不直接从事芯片生产，.靠转让设计许可由合作公司生产各具特色的芯片。世界各大半导体生产商纷纷从ARM公司购买其设计的ARM微处理器核，根据各自不同的应用领域，加入适当的外围电路，从而形成自己的ARM微处理器芯片并进入市场[6]。

ARM处理器当前有多个产品系列:ARM7、ARM9、ARM9E、ARM10、ARMll 和SecurCore、Cortex等，其中，ARM7、ARM9、ARM9E、ARM10和ARM11为通用处理系列，不同系列提供不同的性能以满足各自对应领域的需求。其中SecurCore系列为针对安全性要求较高的应用场合。

1.2.2ARM微处理器特性

基于RISC架构的ARM微处理器具有如下特点:

1、体积小、功耗低、成本低、性能好;

2、大量使用寄存器，指令执行速度更快;