面向水质监测网络的环境能量自供电方案研究

发布时间：2024-11-03 03:15

　　随着无线传感器网络的发展,无线传感器也随着在日常生活中普及开来。目前,随着微电子技术的日趋成熟,无线传感器正在向着小体积、低功耗的方向发展,但是电池供能方式严重制约了无线传感器的使用范围,成为了限制无线传感器网络实际应用的关键性问题。在城市环境中,无线传感器的电池便于更换,并且还可以接入城市的电力系统;而在自然环境中的无线传感器,尤其是水质监测网络,电池不利于更换。国内外学者提出了相当多的解决方案,例如使用能量管理策略、使用能量密度更高的能量存储等,一定程度上延长了传感器节点的使用寿命,但要解决供电问题还需进一步研究。本文设计了一种利用太阳能为自身提供能量的自供电无线传感器网络节点,并优化了传感器节点的定位算法从而减小了节点的功耗,延长了水环境中的无线传感器网络的使用寿命是本文的研究重点。具体包含以下三方面的内容:(1)本文设计了一款适合无线传感器的太阳能充放电控制器。该太阳能充放电控制器的硬件部分是以AT89S52、PCF8591数模转换芯片以及外围电路作为主控模块,LM2596稳压芯片作为电源电路,TP5410充电芯片以及外围电路作为充放电电路;该太阳能充放电控制器的软件部分采用了C...

【文章页数】：60 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

为水的密度（约为1g/cm3），所在深度）。但是MS5541C传感器得对其进行补偿。pH值，型号为INESA公司的E-201，但电流较小，约为-450～450mV之间如图2.2所示，由跟随、线性放大和反传感器信号。和的关系如公式....

来测量脏水的不透光度或者其它物质的浓度。这些传感器采集到数据后过接口电路进行放大和A/D变换后传递给控制器模块。制器模块和无线通信模块选用的是OCROBOTHoneyBee[23]；其核心为ATmeg是一块兼容意大利生产的Arduino开发板。由于Arduino....

图2.4网关节点其能量管理的方案设计无线传感器节点通常包含以下几个部分：环制模块、能量消耗模块（传感器节点），如环境能量采集模块（太阳能电池板）DC-DC变换器储能单元（锂电池）控制模块能量消耗模块（传感器节点）开关电源接口电压、电流监测接口（ADC）

图2.6太阳能电池板将一种直流电压转换为另一种直流电压，工作能量采集模块输出的电压很不稳定，在整个自供能电池板和储能电源、传感器节点的工作电压能单元之中，因此DC-DC变换器是整个环境应用于自供电无线传感器节点的类型有：Buck[rgePump[28]。采集模块所采集的....

本文编号：4010594