基于IEEE802.15.4 無線傳感器節點軟件設計

摘 要：

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

關鍵詞：

無線傳感器網絡；IEEE802.15.4 協議；ATmega128；CC2420；WinAVR；AVR Studio

1. 引言

無線傳感器網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，傳感器節點密集地部署在被監測區域的內部或附近，其目的是多個傳感器節點協作地感知、采集和處理網絡覆蓋區域中感知對象的信息，并發布給用戶或觀察者。無線傳感器網絡除了具有Ad Hoc 網絡的移動性、自組織性、電源能力有限等共同特征以外，還具有節點數量龐大、單個節點資源及其有限、可檢測范圍廣等鮮明特點。

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

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