面向WSCN节点的便携式配置工具的设计与应用

发布时间：2017-06-28 05:17

  本文关键词：面向WSCN节点的便携式配置工具的设计与应用，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：无线传感器网络(WSN)的应用开发研究是智能控制技术的重要研究领域,在WSN开发研究中,无线传感器及控制器节点(WSCN节点)是关键部件,担任着终端数据采集、执行控制和数据通信等角色,WSCN节点的研发、生产与维护是WSN从应用研究到市场推广的重要一环。研制用于WSCN节点研发、生产与维护过程中使用的便携式配置工具有重要价值。本文研制了一种电池供电、可触控、便携式的面向WSCN节点的配置工具(WSCN-Pad),以实现现场对WSCN节点的地址、参数读取与修改,基本控制与调试等。主要工作内容如下:(1)提出了WSCN-Pad的总体设计方案。该方案的主控系统为北京蓝海微芯科技有限公司生产的LJD-e Win V5-EK7模块,该模块内含ARM9处理器、7寸触摸屏及有关接口,自带Win CE操作系统。该方案中与WSCN节点通信部分为KW01芯片。KW01是Freescale于2014年正式推出的ARM Cortex-M0+内核的Kinetis KL26 MCU与SX1233-RF组成的一款芯片。(2)在总体设计方案的基础上,提出了WSCN-Pad的硬件设计。主要包括LJD-e Win V5-EK7模块与KW01芯片通信连接、电池供电的充电电路、写入器等。硬件设计中遵循硬件构件化设计原则,充分考虑硬件的可扩展性和抗干扰性。(3)给出了WSCN-Pad的软件设计。包括运行于ARM9处理器的功能软件、运行于KW01芯片中的通信接口软件,并参与通信协议设计。ARM9处理器的功能软件基于VS2008开发环境、Win CE操作系统,运用C#语言开发。KW01通信接口软件基于轻量级MQX操作系统MQXLite开发。在软件设计中,遵循嵌入式软件工程可移植、可复用的基本原则,设计清晰的工程框架,对底层驱动进行构件化封装,提高软件开发质量。利用课题设计的便携式WSCN-Pad对实验室开发的基于相同通信协议、通信频率一致的智能照明系统WSCN节点(无线路灯控制节点)和智能气象系统WSCN节点(智能气象节点)的测试表明,该配置工具具有收发数据稳定、显示界面友好、参数配置准确等特点。可移植的工程框架及构件化的底层驱动设计使得该配置工具具有良好的可移植性。
【关键词】：WSCN KW01 MQXLite WinCE 配置工具
【学位授予单位】：苏州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP212.9;TN929.5
【目录】：

• 中文摘要4-5
• Abstract5-10
• 第一章 绪论10-16
• 1.1 课题背景及意义11-14
• 1.1.1 WSN概述11-12
• 1.1.2 WinCE概述12-13
• 1.1.3 智能手持设备的研究现状13
• 1.1.4 课题意义13-14
• 1.2 相关技术14
• 1.3 课题研究基础14
• 1.4 论文结构安排14-16
• 第二章 WSCN-Pad总体设计16-22
• 2.1 系统功能介绍16-17
• 2.2 系统总体设计要求与方案17-18
• 2.2.1 系统总体设计要求17-18
• 2.2.2 系统总体设计方案18
• 2.3 选型方案18-21
• 2.3.1 手持设备选型18-19
• 2.3.2 通信节点芯片选型19
• 2.3.3 操作系统选择19-21
• 2.4 本章小结21-22
• 第三章 系统硬件设计22-32
• 3.1 系统硬件设计规范22-23
• 3.2 MCU选型及KW01 性能特征23-24
• 3.2.1 MCU选型23
• 3.2.2 KW01 性能特征23-24
• 3.3 KW01 引脚分析24-26
• 3.3.1 硬件最小系统引脚24-25
• 3.3.2 I/O端口资源类引脚25-26
• 3.3.3 KW01 节点对外接口26
• 3.4 LJD-eWinV5-EK7 与KW01 节点硬件设计26-30
• 3.4.1 KW01 节点电源模块设计27-28
• 3.4.2 LJD-eWinV5-EK7 与KW01 节点连接28
• 3.4.3 电池供电模块设计28-30
• 3.4.4 WSCN-Pad写入器设计30
• 3.5 本章小结30-32
• 第四章 底层驱动构件及KW01节点设计32-46
• 4.1 系统软件设计规范32-33
• 4.2 基于MQXLite的KW01 工程框架及底层驱动构件设计33-42
• 4.2.1 基于MQXLite的KW01 工程框架33-35
• 4.2.2 底层驱动构件设计35-42
• 4.3 KW01 节点任务设计分析42-44
• 4.3.1 KW01 节点任务函数设计43-44
• 4.3.2 任务执行流程44
• 4.4 本章小结44-46
• 第五章 基于Win CE的手持设备端软件设计46-58
• 5.1 基于WinCE的软件开发要素46-48
• 5.1.1 WinCE开发环境的配置46-47
• 5.1.2 软件开发工程框架47-48
• 5.1.3 WinCE开发要点48
• 5.2 软件设计48-56
• 5.2.1 KW01-WSN通信协议48-54
• 5.2.2 功能软件设计要素54-56
• 5.3 本章小结56-58
• 第六章WSCN-Pad应用实例58-68
• 6.1 测试概要58
• 6.2 智能照明控制系统应用实例58-64
• 6.2.1 智能照明控制系统功能需求59-60
• 6.2.2 智能照明控制系统60-62
• 6.2.3 协议命令62-63
• 6.2.4 功能软件实现63-64
• 6.3 智能气象系统应用实例64-66
• 6.3.1 智能气象系统功能需求64-66
• 6.3.2 功能软件实现66
• 6.4 测试结果66-67
• 6.5 本章小结67-68
• 第七章 总结与展望68-70
• 7.1 总结68-69
• 7.2 展望69-70
• 参考文献70-73
• 公开发表的论文及研究成果73-74
• 附录A KW01最小系统原理图74-75
• 附录B 其他底层驱动构件列表75-76
• 附录C WSCN-Pad内部连接图76-77
• 致谢77-78

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前7条

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中国硕士学位论文全文数据库 前2条

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本文编号：492682