基于甲烷监测的无线传感器网络节点的硬件设计

设计一种用于甲烷气体监测的无线传感器网络节点硬件电路,可对煤矿瓦斯、家用天然气管道泄漏进行探测。以超低功耗的MSP430F149单片机为控制核心,以射频nRF905芯片为无线传输模块,以TP-1.1A甲烷传感器及其外围电路为传感器模块,重点分析了功耗,实现了网络节点的硬件电路设计,并测试了不同条件下传感器的感知精度、节点的功耗与收发信息次数的关系。结果表明该节点具有良好的甲烷监测的能力。     

低功耗绿地墒情监测WSN节点

设计了一种基于ZigBee无线传感器网络(WSN)技术的绿地墒情监测节点。为了提高节点硬件的可靠性及降低传感器电路的总体功耗,创新性地采用了模块化设计,将无线射频模块和数据处理模块分离,使其通过不同接口与传感器底板连接;传感器底板可接入8路土壤湿度传感器和8路温度传感器,并具备分时开启功能,节点可以在长达3个月的时间内运行于无人监守的环境中。测试结果显示该节点实际工作状态下的平均电流为52.89 mA,睡眠时的平均电流为10μA,比同类产品节省功耗30%左右,可以用于构建监测绿地墒情的低功耗无线传感器网络。     

物联网智能家居无线传感器网络节点设计

本文设计了一种基于nRF24E1的智能家居无线传感器网络系统,详细介绍了其无线传感器网络节点的硬件电路构成、工作原理及软件设计思想.该系统硬件结构简单,功耗低,有较强的实用性.     

一种无线烟雾传感器节点的设计与实现

无线传感器网络是当前信息领域中研究的热点之一,可用于特殊环境实现信号的采集、处理和发送;介绍无线烟雾传感器节点的设计与实现,以CC2430芯片为核心,利用烟雾传感器设计硬件电路,并通过无线收发模块与网络协调器和上位机通信达到实时监控;讨论和提出烟雾传感器节点的低功耗设计并描述系统的软件架构及实现方法。系统具有较高的实用性和可靠性,成本低,功耗低,具有良好的应用前景。     

基于PSoC的多参数无线传感器网络节点

提出了一种基于PSoC(可编程片上系统)的多参数无线传感器网络WSNs(wireless sensor net works)节点的设计方案,详细阐述了节点系统的硬件和软件实现。并将该无线传感器网络节点应用于输电线路的在线监测中,实际测试结果表明,采用了PSoC进行无线传感器网络节点的设计,不但缩小了节点的体积、简化了硬件和软件的设计,还降低了功耗、提高了稳定性、增强了抗干扰能提高。对输电线路状态监测的顺利开展具有十分重要的意义。     

一种无线传感器网络节点及其实现方法

为满足无线传感器网络不同应用的需求,结合无线传感器网络节点功耗低、可扩展性好、处理能力强等具体要求,提出了一种基于LPC2148和CC2420在2.4GHz频带下工作的无线传感器网络节点设计方案。节点采用了模块化的设计方法,文中阐述了节点各部分的硬件设计,分析了节点的布置及调度优化的原因,说明了节点间无线通信的实现过程。该方法构建一种无线传感器网络硬件平台,提高了性能,延长了使用寿命。     

基于DSC-MIMO的无线传感器网络通信策略研究

由于无线传感器网络节点能量补充受到限制,降低传感器节点功耗成为提高能效的重点。在现有硬件条件下,主要节能方法为改变通信方式和减少数据传输量。目前,无线传感器网络通信策略一般采用GCMIMO。基于国内外研究现状,采用虚拟多入多出技术和分布式信源编码对通信策略进行改进,减少了数据长度,降低了无线传感器网络能效。设计了改进的DSC-MIMO分配算法,并利用Matlab软件进行能效仿真。研究表明:与GCMIMO和CIMO相比,DSC-MIMO通信策略能量效率最高,节能效果明显。     

RFID阅读器与WSN节点的低功耗集成设计

WSN(无线传感器网络)与RFID(射频识别)技术具有很多共同应用领域,二者的融合有利于提高系统的功能与性能。WSN节点与RFID阅读器集成是WSN与RFID系统融合的一种重要方式。文中设计了一种可读写ISO/IEC14443A标准RFID标签的WSN节点,分析了系统功耗的构成,从硬件电路和系统运行方面说明了低功耗实现策略,并进行了测试,结果表明该系统达到低功耗应用要求。     

基于ZigBee和CAN总线冗余系统智能节点硬件设计

本文介绍了一种基于无线传感器网络和CAN总线测控系统智能传感器节点硬件设计方案。首先介绍了系统总体方案,以LPC2129和CC2430为核心的智能节点电路。利用CAN总线和无线传感器网络冗余技术实现数据采集和传输。     

用于环境监测的自供电传感器网络

温室环境监测采用基于ZigBee技术的智能网络化传感器有着很明显的优势.ZigBee网络容量大、功耗低、易于扩充并且支持自组织组网.设计了一种太阳能自供电的ZigBee无线传感器监测节点,介绍了基于ZigBee协议构建的点对点无线数据采集网络,包括上位机监控程序和传感器节点的软、硬件设计.     

基于无线通信的井下低功耗压力传感器设计

针对有线矿压监测系统存在的缺陷,提出了一种低功耗矿井无线压力传感器设计方法与实现电路。该方法从低功耗的视角,对传感器节点的硬件电路、软件流程和系统时钟进行了优化设计研究,硬件电路以MSP430为核心,首先通过对各功能子模块配置数字开关及中断调度方法,有效增加了核心电路的休眠时间以节省能源消耗;其次,在保证性能的前提下,调配主系统时钟的时钟源及降低时钟频率,减小了CPU运行时的功耗;最后,给出了扩散硅压力传感器的输入输出关系及不确定度的形式化表达式。传感器测压范围是0~70 MPa,测试结果表明,节点测压最大误差为0.1MPa。该数字传感器具有体积小、抗干扰性强、易维护、安全性高等特点。     

一种用于供电系统的无线测温网络

针对供电系统某些高压场合的温度不宜采用有线检测的问题,应用QRF-0400无线收发模块和PIC16F648A单片机,开发了一种基于ZigBee技术的无线温度传感器网络系统,具有节点功耗低、可靠性强、传输速率快的特点。阐述了无线传感器网络节点的硬件电路和工作原理,详细分析了节点的传输控制和睡眠唤醒节电模式的原理,给出采用多个节点组成星型网络监控温度的实施方案。还介绍了采用DELPHI语言开发的网络管理软件。研制的测温系统已用于电厂变电站的高压开关柜中。     

基于WSN的透射式能见度检测系统设计

为实时准确地测量道路能见度,提出了一种基于无线传感器网络的透射式能见度测量系统的设计方案.在阐述能见度测量原理的基础上,设计了以CC2430为核心,由ADS1218、OPT101、LM35、激光器等构成的硬件电路,并完成了软件系统设计.测量系统分为接收模块与远程发射模块,通过无线传感器网络来进行激光收发控制.作为交通气象站的一个传感器节点,系统具有组网灵活、通信可靠、成本低、功耗小等特点.     

一种适用于无线传感器网络节点设计的低功耗技术

无线传感器网络集成了传感器、嵌入式计算和通信技术,具有广阔的应用前景。由于传感节点的硬件资源有限,如何采取有效措施降低网络的能耗以延长其工作时间是一个关键的问题。介绍无线传感器网络节点的硬件构成及协议构成,从节点软硬件设计等方面介绍无线传感器网络节点相关的低功耗设计方法。     

一种低功耗无线传感器网络节点的设计

无线传感网络中的节点，具有感知和路由的功能，是构成无线传感器网络的基本单元，功耗是影响其工作寿命的关键因素。为此，在对构成传感器节点的模块比较、选择基础上，使用了微控制器MSP430F149，结合外围的低功耗传感器ADT7301和无线射频模块nRF2401，并通过有效的电源管理和软件设计，实现了一种超低功耗的无线传感器网络节点。该节点非常适合无线传感器网络的应用，具有集成度高、微型化、体积小、功耗低等特点。     

基于FPAA的自修复智能无线传感器节点

针对无线传感器网络自身的可靠性和维护问题,提出了一种基于FPAA(field programmable analog arrays)的自修复智能无线传感器节点的实现方法.该方法以FPAA为核心构成传感器的主要信号调理电路,节点设计有硬件故障自诊断功能,在节点部分硬件模块发生故障的情况下,可修复相应故障,确保节点在无人职守及野外应用时的可靠性,避免节点的直接丢弃.重点介绍了自修复节点的实现方法、软硬件研发并对节点进行了自修复实验研究,分析了自修复节点的功耗及可工作时间,节点能够在2节具有1700 mAh的AA电池的供电下工作半年时间.     

一种低功耗无线传感器网络节点的设计

功耗问题严重影响着电池供电的无线传感器节点的寿命,进而决定整个无线传感器网络的生存周期.设计了一种基于MSP430F1611超低功耗单片机与CC2420射频模块的传感器节点,给出了具体的硬件设计方案,详细阐述了微控制器和射频芯片的低功耗控制,分析了软件编程上如何充分利用器件的低功耗模式,实现动态电源管理.结果表明:设计的节点能够达到预期的低功耗性能.     

基于无线传感器网络的设备信息检测集成系统

文章基于无线传感器网络构造了工业设备信息检测集成系统,详细论述了所设计的传感器网络节点硬件组成和软件实现。还针对工业环境下节点的应用设计了TinyOS嵌入式操作系统和传感器接口电路,并进行了现场实验,且就实验结果进行了分析。     

地下管线安全监测系统

为了防止地下管线被破坏,开发了一种基于ZigBee无线传感器网络的地下管线安全监测系统.监测系统由上位PC机、基于CC2530的中心控制节点和传感器节点以及传感器模块组成.在分析地下管线安全监测系统特点的基础上,确定采用长直线型拓扑结构.搭建了具有1个中心控制节点和5个无线传感器节点的无线传感器网络.设计了声音传感器和震动传感器节点的硬件电路.用C语言在IAR Embedded Workbench for MCS-51 Evaluation环境下开发无线传感器节点程序.基于Qt Crealor平台开发了上位机控制系统软件.     

具有迟滞触发特性的振动能量收集器管理电路北大核心CSCD

在应用了电磁式振动能量收集技术的无线传感器网络节点中,针对半导体芯片在微能量供电的情况下会锁定在一个较低的亚阈值电压使其无法正常工作的问题,文中设计了具有迟滞触发特性的振动能量收集器管理电路。该电路在储能电压达到阈值之前,开关断开,保证存储足够能量。通过Proteus软件对管理电路进行仿真并分析其工作原理。设计管理电路PCB,完成联调测试。实验证明:电路具有明显的迟滞触发性能,静态功耗低,能稳定为无线传感器网络节点提供充足电能。