基于單片機(jī)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)制作及組網(wǎng)設(shè)計(jì)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(zhuǎn)換電路，直接可以接入220V居民用電網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中，這樣增強(qiáng)了此網(wǎng)絡(luò)傳感器系統(tǒng)的便捷性。

　　2.3 數(shù)據(jù)匯集點(diǎn)

　　我們所設(shè)計(jì)的傳感器網(wǎng)絡(luò)要想把內(nèi)部信息與外部網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行交換,必須通過數(shù)據(jù)匯集點(diǎn),它接收下位機(jī)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)并進(jìn)行校驗(yàn)以驗(yàn)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(luò)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(jìn)行數(shù)據(jù)交換的網(wǎng)絡(luò),同時它也接收可識別的外部網(wǎng)絡(luò)所傳入的信息,并對信息進(jìn)行解析,把它變成本網(wǎng)絡(luò)可識別的命令和數(shù)據(jù)。我們所設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)匯集點(diǎn)可由上位PC機(jī)與無線通信適配單元組成,也可以單獨(dú)增加匯集點(diǎn),在網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)不是很復(fù)雜的情況下我們選擇前者。

　　3．無線傳感器網(wǎng)絡(luò)軟件設(shè)計(jì)　　　　　　

　　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(shè)計(jì)開發(fā)的工作效率。傳感器節(jié)點(diǎn)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(jī)作為控制中心必須具備網(wǎng)絡(luò)喚醒、數(shù)據(jù)處理、網(wǎng)絡(luò)維護(hù)等功能。上位機(jī)的軟件程序流程圖(采用查詢方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸)如圖4所示。

　　4．網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議的設(shè)計(jì)

　　在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)當(dāng)中,通信協(xié)議的設(shè)計(jì)很大程度上決定了我們設(shè)計(jì)的成敗,第一步我們要考慮如何設(shè)計(jì)切實(shí)可用的幀結(jié)構(gòu);第二步為了增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)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(jī)和所有節(jié)點(diǎn)能相互通信,下位機(jī)可以主動呼叫上位機(jī),告知其監(jiān)測區(qū)域的情況任何,上位機(jī)能根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)發(fā)命令告訴下位機(jī)采取什么樣的動作。

　　4.1 幀結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)　　　

　　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(shè)計(jì)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(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì),可以復(fù)雜可以簡單,但要與我們所設(shè)計(jì)系統(tǒng)要達(dá)到的目標(biāo)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(yàn)字節(jié)和結(jié)束字節(jié)。