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        嵌入式WSNs汽車防盜系統

        作者: 時間:2009-12-29 來源:網絡 收藏

        引言
        無線傳感器網絡(Wireless Sensor Networks)是通信技術、計算機技術、傳感器技術和網絡技術相結合的產物。無線傳感器網絡是由大量隨機分布的、具有實時感知和自組織能力的傳感器節點組成的,它具有分布式處理帶來的監測精度高、容錯性好、覆蓋區域廣等優點,在環境監控、消費類電子、軍事偵察以及交通管理等很多領域中具有廣闊的應用前景,是近期國際上研究的熱點之一。
        1.系統方案設計
        無線傳感器網絡的基本組成單元是具備信息采集和通信功能的節點,因此無線傳感器網絡的設計也就是節點的設計。本文根據無線傳感器網絡的功能需求,按照系統體裁衣的思想選擇各個功能模塊部件,著重考慮節點的性價比和可升級性等因素,設計無線傳感器網絡節點的硬件結構。根據功能需求,將各個獨立功能模塊化,節點的硬件體系結構如圖 1所示。

        本文引用地址:http://www.104case.com/article/197761.htm


        本文綜合硬件平臺因素,系統軟件使用嵌入式實時操作系統 FreeRTOS。由于簇頭節點需具備 GPRS數據傳輸功能,因而軟件體系中具備 TCP/IP協議棧也是非常重要的。本文選擇了在著名開源網站 SourceForge上公開發布的嵌入式實時操作系統 FreeRTOS作為系統軟件體系設計的基礎,選擇己經移植到 FreeRTOS上的的 uIP作為系統 TCP/IP協議棧。在節點組網模塊設計中,本文移植了符合 ZigBee規范的軟件,從而為節點的組網,路由等應用層程序的開發提供了基礎。如圖 2所示為系統的軟件體系結構。

        1 無線傳感器網絡節點硬件設計
        2 1ARM處理器模塊通信電路設計

        采用 GPRS模塊進行數據傳輸過程中,為便于系統測試,本文采用 AT91SAM7S256提供的一路兩線制串口DBG COM顯示由CPU發送給 GPRS模塊的數據,采用剩下的 USARTO顯示由 GPRS模塊發送給 CPU的數據,實現對發送和接收數據的監測和解析,為系統功能的調試提供了一種良好的接口。

        2.2 ARM處理器時鐘電路設計
        AT91 SAM7S系列微控制器系統時鐘由時鐘發生器提供,其內部包括 1個鎖相環 (PLL), 1個主振蕩器,1個 RC振蕩器。時鐘發生器為系統提供下列時鐘: SLCK慢速時鐘。由 RC振蕩器提供,是電源管理系統內唯一恒定時鐘。 MAINCK主振蕩器輸出時鐘。PLLCK分頻器與 PLL輸出。

        圖 4 時鐘模塊電路原理圖
        2.3 MC39i模塊電路設計
        GPRS模塊設計可劃分為 SIM卡接口電路、啟動復位電路和控制接口電路三部分。啟動復位電路設計,MC39i上電后,將其 IGT引腳拉低至少 100ms,即可以開啟 MC39i;MC39i帶有一個符合 ISO 7816-3 IC卡標準的 SiM卡接口,用戶可以方便的接外部 SIM讀卡器; MC39i通過 ZIF插座提供了符合 ITU-T DCE標準的 RS232接口,通過 RS232接口可以向 MC39i發送 AT命令和數據。該接口工作在 CMOS電平下。MC39i的 RS232接口支持 8位數據、無校驗、 1位停止位的數據格式,波特率可以設置為 300bps~115kbps。支持 RTS/CTS硬件握手信號和 XON/XOFF握手信號。

        linux操作系統文章專題:linux操作系統詳解(linux不再難懂)
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