基于nRF24L01的无线传感器网络研究

发布时间：2017-04-03 20:13

  本文关键词：基于nRF24L01的无线传感器网络研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：自20世纪以来,信息技术飞速发展,各行各业的交流越来越频繁。在此种背景下,网络技术、无线通信、MEMS传感器技术以及分布式计算等技术在发展中不断地融合,无线传感器网络技术应运而生。随着技术的进步以及应用领域的扩大,无线传感器网络技术在一定程度上改变了我们的生活方式。无线传感器网络是由许许多多的传感器节点通过相关网络技术按照一定的规则相互通信共同组成的可以完成检测控制等实际功能的网络系统。传感器节点作为网络的基本单元,可以自由灵活的布设在感兴趣的区域内,收集人们所关注的信息,并自发的和其他同类节点组成无线网络。信息通过网络传送到用户中心的接收基站中,由基站抉择后续的信息处理分析等环节。本文设计了一种基于nRF24L01的低功耗无线传感器,可以作为WSN网络基本功能节点。主要面向物流和最近兴起的体验式销售领域中的应用,可以监控运输中危险品的动态或者是体验商品的动作行为信息,并上报用户中心保存处理。系统主要通过加速度传感器LIS3DH采集物体动作信息,并将数据通过SPI接口送达主控单元STM8L单片机,由单片机对数据进行打包处理后驱动nRF24L01芯片通过无线网络将数据发送到用户中心基站中。论文首先通过查阅大量的文献,总结了国内外WSN技术的研究进展和成果,了解了国内外的发展现状。然后对系统的总体框架进行了分析设计,并设计了各个模块的方案并确定了各模块主要芯片的型号,接着在此基础上对系统的硬件和软件设计进行了详细的介绍。最后通过对系统的功耗测试和点对点通信测试,检验了系统的性能。
【关键词】：nRF24L01 无线传感器网络 STM8L LIS3DH 低功耗
【学位授予单位】：杭州电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP212.9;TN929.5
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 第1章 绪论9-14
• 1.1 研究背景和意义9
• 1.2 无线传感器网络概述9-10
• 1.3 国内外发展现状10-13
• 1.3.1 WSN国外发展状况10-12
• 1.3.2 WSN国内发展状况12-13
• 1.4 本文研究的主要内容13-14
• 第2章 系统总体框架设计14-22
• 2.1 系统总体框架14
• 2.2 系统各模块方案14-18
• 2.2.1 短距离无线收发模块方案14-17
• 2.2.2 检测与系统控制模块方案17-18
• 2.2.3 信息采集模块方案18
• 2.3 各模块器件的选型18-21
• 2.3.1 无线收发模块的芯片选型18-19
• 2.3.2 控制模块芯片选型19-20
• 2.3.3 信息采集模块芯片选型20-21
• 2.4 本章小结21-22
• 第3章 系统的硬件设计22-33
• 3.1 主控单元模块设计22-25
• 3.1.1 STM8L151芯片简介22-24
• 3.1.2 单元电路设计24-25
• 3.2 信息采集模块设计25-28
• 3.2.1 LIS3DH芯片简介25-27
• 3.2.2 LIS3DH电路设计27-28
• 3.3 无线收发模块设计28-31
• 3.3.1 nRF24L01芯片介绍28-30
• 3.3.2 nRF24L01电路设计30-31
• 3.4 PCB版图设计31-32
• 3.5 本章小结32-33
• 第4章 系统软件设计33-48
• 4.1 软件开发环境33
• 4.2 软件主程序设计33-40
• 4.2.1 硬件初始化35-36
• 4.2.2 SPI初始化36-38
• 4.2.3 系统任务设计38-39
• 4.2.4 系统运行函数设计39-40
• 4.3 LIS3DH 接口设计40-43
• 4.3.1 LIS3DH通信接口设计40-42
• 4.3.2 LIS3DH初始化设计42-43
• 4.4 nRF24L01接口设计43-47
• 4.4.1 nRF24L01初始化设计44-45
• 4.4.2 发送程序设计45-47
• 4.4.3 接收程序设计47
• 4.5 本章小结47-48
• 第5章 系统测试48-52
• 5.1 功耗测试48
• 5.2 通信能力测试48-50
• 5.3 通信距离测试50-51
• 5.4 抗干扰测试51-52
• 第6章 总结与展望52-54
• 6.1 总结52
• 6.2 展望52-54
• 致谢54-55
• 参考文献55-57

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 陈运助;;单片机的原理及应用[J];电源技术应用;2014年02期

  本文关键词：基于nRF24L01的无线传感器网络研究，由笔耕文化传播整理发布。

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本文编号：284914