| 【中文题名】 | 超低功耗无线数据采集系统研究和设计 |
| 【英文题名】 | Research and Design on the Ultra-low Power Consumption Wireless Data Gathering System |
| 【学科专业】 | 系统分析与集成 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2007-11-5 |
| 【中关键词】 | 无线传感器网络,无线射频识别,ALOHA,MSP430,nRF401, |
| 【英关键词】 | Wireless sensor network,RFID,ALOHA,MSP430,nRF401, |
| 【分类导航】 | 工业技术>自动化技术、计算机技术>自动化技术及设备>自动化系统>数据处理、数据处理系统>数据收集和处理系统 |
| 【论文摘要】 |
随着无线通信技术的不断发展，无线数据传输越来越广泛的被使用，尤其在数据采集领域中，原本不能使用电线电缆的地方现在可以通过无线电波传输数据，这样，不仅扩展了我们的数据采集范围，并且使我们的数据传输更加方便和快捷。
本文中，我们在研究了最近几年来的科学技术发展，包括无线通信技术、无线传感器网络以及RFID技术的基础上，结合现代超低功耗单片机技术，设计了一种在分布式环境下实现数据采集的超低功耗无线数据采集系统，本文中主要介绍了所设计的无线数据采集系统的系统方案和无线数据采集终端的硬件设计模型。
在我们的系统设计方案中，我们的通信模型是一个非对称的主从式模型，我们使用一个中央控制器对散落在控制器覆盖范围内的数据采集终端所采集的数据进行接收和显示以及管理。
中央控制器由一台PC和数据接收设备组成，数据接收设备与数据采集终端具有类似的硬件结构，因为原始数据的编、解码，调制解调是对称的，我们采用同样的芯片和元器件，数据接收设备将数据通过RS232接口传输到上位机中，由上位机的管理软件进行管理和处理。
数据采集终端，我们使用传感器加控制芯片以及收发一体芯片的硬件结构，在传感器设计和芯... |
| 【论文题纲】 |
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摘要 |
8-9 |
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ABSTRACT |
9-10 |
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第一章 论文的研究背景及意义 |
10-18 |
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1.1 背景介绍 |
10-15 |
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1.1.1 传感器技术 |
11-13 |
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1.1.2 无线通信技术 |
13 |
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1.1.3 RFID技术 |
13-15 |
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1.2 本论文研究的内容和意义 |
15-17 |
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1.3 本论文的技术难点和主要工作 |
17-18 |
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第二章 无线数据通信技术 |
18-36 |
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2.1 传播与通信距离 |
20-23 |
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2.1.1 路径损耗 |
20-21 |
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2.1.2 阴影衰落 |
21-22 |
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2.1.3 多径衰落 |
22-23 |
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2.2 调制方式 |
23-25 |
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2.2.1 ASK |
23-24 |
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2.2.2 FSK |
24-25 |
|
2.2.3 PSK |
25 |
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2.3 编码 |
25-30 |
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2.3.1 信源编码 |
25-27 |
|
2.3.2 信道编码 |
27-30 |
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2.4 多路访问 |
30-36 |
|
2.4.1 空分多路法 |
32-33 |
|
2.4.2 频分多路法 |
33-34 |
|
2.4.3 时分多路法 |
34-35 |
|
2.4.4 码分多路法 |
35-36 |
|
第三章 终端的硬件设计模型 |
36-54 |
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3.1 MSP430 |
36-44 |
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3.1.1 MSP430单片机的发展 |
36-37 |
|
3.1.2 MSP430单片机的特点 |
37-39 |
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3.1.3 MSP430X11X系列单片机结构和引脚 |
39-42 |
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3.1.4 超低功耗模式 |
42-44 |
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3.2 NRF401 |
44-48 |
|
3.2.1 主要技术指标和引脚功能 |
45-46 |
|
3.2.2 内部结构 |
46-48 |
|
3.3 传感器设计 |
48-52 |
|
3.3.1 螺管自感式电感传感器 |
48-51 |
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3.3.2 自感传感器的测量电路 |
51-52 |
|
3.4 终端的硬件设计模型 |
52-54 |
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第四章 防碰撞算法研究 |
54-60 |
|
4.1 防碰撞算法划分 |
54-55 |
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4.2 ALOHA |
55-60 |
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4.2.1 P-ALOHA |
55-57 |
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4.2.2 S-ALOHA |
57-60 |
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第五章 结论和展望 |
60-61 |
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参考文献 |
61-64 |
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致谢 |
64-65 |
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硕士在读期间发表的论文清单 |
65 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.386277 |
