无线传感器网络协调器的研究和设计

2013-09-10 12:27 来源:电子信息网 作者:蒲公英
2.5 系统ZigBee帧格式的定义与分析


在RFD的设计中,ZigBee设备采用16位短地址,负载来自光敏电阻的采样电压值,为2字节,FCS由CC2420自动校验。所以,本设计中使用的帧长度为15字节。定义ZigBee帧的数据格式如下:

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将RFD节点和PC通过串口连接起来,通过串口调试助手可以观察到类似下列格式的帧:

41 88 0A 01 OO 01 OO 00 OO 00 00 E2 03 F9 EB

前2字节(88 41)为帧控制域,第3字节(OA)为帧序列号,4~5字节(00 01)为目的地址的PAN ID,6~7字节为目的地址(00 01),8~9字节(00 00)为源地址的PAN ID,10~11字节(00 00)为源地址,12~13字节(03E2)为负载,14~15字节(F9 EB)为校验位。

2.6 协调器的数据流程和软件流程

通过天线接收RFD传输过来的数据帧,经过CC2420自动校验。若无误则经过解码、译码,然后经过SPI接口送往ATmega128L,再经过串口UART1送往S3C2440,经数据处理后显示于相应的LCD触摸屏上。协调器软件流程如图5所示。

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3 实验结果

当有两个RFD进入网络协调器的监测范围,LCD中便显示两个绿色小球,以及相应的地址、数据等信息。同理,当移开或停止RFD工作,两个绿色小球便同时从LCD中消失。

4 总 结

本设计参考TI公司的ZigBee协议栈,在完成RFD功能后加入ARM9芯片及外围电路扩展成为无线传感器网络协调器。此协调器功能丰富:LED可指示工作状态,处理器可提高运算速度,LCD可人机交互,网口可连接Internet。所以不但可提升网络的整体性能,还为日后应用提供了基础。传感器网络的应用前景非常广阔,能够广泛应用于军事、环境监测和预报、健康护理、智能家居、建筑物状态监控、复杂机械监控、城市交通、空间探索、大型车间和仓库管理,以及机场、大型工业园区的安全监测等领域。随着传感器网络的深入研究和广泛应用,传感器网络将逐渐深入到人类生活的各个领域。

参考文献

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作 者:福建师范大学 王平 吴怡 施文灶 程明传 江华丽 来源:《单片机与嵌入式系统应用 》 2009(8)

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