基于單片機的無線傳感器網(wǎng)絡節(jié)點制作及組網(wǎng)設計方案

　　2.2.4 電源

　　電源部分我們采用5V供電，控制器部分我們集成電壓轉換電路，直接可以接入220V居民用電網(wǎng)絡當中，這樣增強了此網(wǎng)絡傳感器系統(tǒng)的便捷性。

　　2.3 數(shù)據(jù)匯集點

　　我們所設計的傳感器網(wǎng)絡要想把內(nèi)部信息與外部網(wǎng)絡進行交換,必須通過數(shù)據(jù)匯集點,它接收下位機傳輸?shù)臄?shù)據(jù)并進行校驗以驗證數(shù)據(jù)的正確性,再增加特定的數(shù)據(jù)幀,以使外部網(wǎng)絡能夠識別我們所傳送的數(shù)據(jù),然后把數(shù)據(jù)發(fā)送給我們要進行數(shù)據(jù)交換的網(wǎng)絡,同時它也接收可識別的外部網(wǎng)絡所傳入的信息,并對信息進行解析,把它變成本網(wǎng)絡可識別的命令和數(shù)據(jù)。我們所設計的數(shù)據(jù)匯集點可由上位PC機與無線通信適配單元組成,也可以單獨增加匯集點,在網(wǎng)絡傳輸數(shù)據(jù)不是很復雜的情況下我們選擇前者。

　　3．無線傳感器網(wǎng)絡軟件設計　　　　　　

　　由于我們采用的微處理器支持C語言,這就大提高了軟件設計開發(fā)的工作效率。傳感器節(jié)點的工作流程圖(我們采用中斷接收,查詢發(fā)送,增加傳輸效率)如圖3所示。上位機作為控制中心必須具備網(wǎng)絡喚醒、數(shù)據(jù)處理、網(wǎng)絡維護等功能。上位機的軟件程序流程圖(采用查詢方式進行數(shù)據(jù)傳輸)如圖4所示。

　　4．網(wǎng)絡通信協(xié)議的設計

　　在無線傳感器網(wǎng)絡設計當中,通信協(xié)議的設計很大程度上決定了我們設計的成敗,第一步我們要考慮如何設計切實可用的幀結構;第二步為了增強網(wǎng)絡傳輸?shù)目煽啃?，我們要采用糾錯的措施,并且還要有握手信號以便使上位機和所有節(jié)點能相互通信,下位機可以主動呼叫上位機,告知其監(jiān)測區(qū)域的情況任何,上位機能根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)發(fā)命令告訴下位機采取什么樣的動作。

　　4.1 幀結構設計　　　

　　無線通信中,由于外部環(huán)境干擾,通信誤碼率很高,因此通信協(xié)議的設計對保證通信的可靠性十分重要。對于通信協(xié)議而言,最重要的就是幀結構的設計,可以復雜可以簡單,但要與我們所設計系統(tǒng)要達到的目標相符合,這里我們采用了6字節(jié)作為一幀數(shù)據(jù),包括：起始字節(jié)，地址字節(jié)，命令字節(jié)，校驗字節(jié)和結束字節(jié)。