基于IEEE802.15.4 無線傳感器節(jié)點軟件設計

摘 要：

本文對基于IEEE802.15.4 協(xié)議全功能節(jié)點FFD(Full Function device or Coordinator)進行了研究，給出了節(jié)點的硬件結構和軟件設計。節(jié)點以8 位AVR 單片機Atmega128 為核心，結合外圍電路和2.4GHz 無線收發(fā)模塊CC2420 組成硬件平臺，軟件使用WinAVR 作為開發(fā)工具及GCC 編譯器進行程序的編譯，實現(xiàn)了無線傳感器網(wǎng)絡對節(jié)點的傳輸要求，在硬件平臺上實現(xiàn)了基于IEEE802.15.4 無線傳感器網(wǎng)絡的建立。

關鍵詞：

無線傳感器網(wǎng)絡；IEEE802.15.4 協(xié)議；ATmega128；CC2420；WinAVR；AVR Studio

1. 引言

無線傳感器網(wǎng)絡是一種全新的信息獲取和處理技術，它由大量的低成本、低功耗的微型傳感器通過近距離無線通信自組織形成，傳感器節(jié)點密集地部署在被監(jiān)測區(qū)域的內部或附近，其目的是多個傳感器節(jié)點協(xié)作地感知、采集和處理網(wǎng)絡覆蓋區(qū)域中感知對象的信息，并發(fā)布給用戶或觀察者。無線傳感器網(wǎng)絡除了具有Ad Hoc 網(wǎng)絡的移動性、自組織性、電源能力有限等共同特征以外，還具有節(jié)點數(shù)量龐大、單個節(jié)點資源及其有限、可檢測范圍廣等鮮明特點。

無線傳感器網(wǎng)絡在國防軍事、環(huán)境科學以及智能家居等領域有著廣泛的應用。而傳感器節(jié)點是無線傳感器網(wǎng)絡的基本單位，因此，設計合理的無線網(wǎng)絡節(jié)點成為無線傳感器網(wǎng)絡的核心問題[1][2]。本文主要針對無線傳感器網(wǎng)絡數(shù)據(jù)的采集和傳輸這一方面，數(shù)據(jù)采集主要指采集環(huán)境信息（比如光強、溫度、壓力等，本系統(tǒng)只考慮對光強信息的采集）。FFD節(jié)點對RFD 節(jié)點(Reduced Function device)發(fā)送數(shù)據(jù)采集命令，從而喚醒RFD 節(jié)點（分節(jié)點遵循睡眠—喚醒—正常的工作模式），通過無線通信模塊接收RFD 節(jié)點發(fā)送的數(shù)據(jù)包，輪詢數(shù)據(jù)后，最終將數(shù)據(jù)傳送給PC 機進行分析處理。

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