无线传感器网络的硬件节点设计与实现

传感器节点是组成无线传感器网络的基本单位。本文通过对传感器硬件节点的研究,设计了CC2420与ATmega128单片机的硬件接口,分析了系统组成和原理,重点阐述了节点的硬件设计。本设计遵循了节点的标准化、微型化、低功耗和扩展性等原则。对该节点的测试表明,该方案较好地实现了上述目标。     

基于WirelessHART协议的无线HART适配器设计

针对现场已有HART仪表设备,实现无线化成本高的问题。基于WirelessHART网络协议,提出并设计一种低成本、低功耗的无线HART适配器设计方案对现场HART设备进行无线升级。该设备通过支持有线HART技术和WirelessHART协议,将HART设备接入到WirelessHART网络中。硬件部分主要包括微处理器模块、无线收发模块、HART信号调制与解调模块以及电源模块。软件设计是基于WirelessHART网络协议,采用μC/OS-II作为其操作系统。并对适配器进行实际的入网测试,实验表明所设计的适配器能够加入WirelessHART网络进行无线数据通信并具有低功耗特性,可以应用于实际现场对HART设备无线升级。     

煤矿安全监控无线传感器网络系统分析

近年来,我国安全警钟长鸣,煤矿安全事故屡见不鲜。如何利用先进的技术最大限度保证煤矿从业安全,如何借助先进的管理系统提升煤炭行业的安全系数成为人们关注的焦点。为此,科研人员积极致力于煤矿安全监控与管理系统的开发与研制。新型安全监控无线传感器网络系统应运而生。本文主要针对安全监控无线传感器系统进行分析,探讨其在煤矿安全监管中的应用。     

基于WirelessHART技术的电力无线传感网络设计

使用ZigBee技术、LoRa技术在通信距离长及电流数据传输不精准影响下,出现电力无线传感网络使用不可靠现象,面对该现象,设计了基于WirelessHART技术的电力无线传感网络.部署电力无线传感网络结构,设计变送器,将模拟信号转换为数字信号形式.设计以EFM32GG230F512为主控芯片的适配器结构,管理锂充电电池...     

面向氯气安全监测的无线传感器网络系统

基于无线传感器网络特性,应用传感器技术、无线通信技术和计算机技术,提出了面向氯气安全监测的无线传感器网络系统设计方案.系统采用MSP430F149和CC1101芯片为核心,完成了终端节点和中心节点硬件设计、基于星型拓扑结构的通信协议设计以及PC监测中心监测报警软件设计.无线传感器网络可以快速灵活部署,并且成本较低.系统运行稳定,易于扩展,应用前景广阔.     

基于MEMS传感器的无线传感网络节点的硬件设计

为了解决对建筑物的结构健康安全监测进行在线监测的问题,采用微机电系统(MEMS)技术和无线传感器网络技术相结合的方法,提出了一种基于磁驱动增大检测电流的新型电容式加速度传感器结构,介绍了其工作原理,并设计了该传感器的电容检测电路,在ANSYS仿真软件上对传感器性能进行了评价,在Multisim上对检测电路进行了模拟仿真;仿真结果表明,该传感器可以检测三维加速度信号,静态灵敏度可达0.558μm/g,动态测量范围为10 g,电路实际输出与仿真结果相符,符合要求;在节点整体方案设计中以低功耗的MSP430F1611作为控制MCU,以CC2430芯片实现无线收发,配合周围接口电路实现了位移信号的监测功能;采用片内温度传感器对节点进行了测试。测试结果表明,该节点能够完成监测,满足设计要求。     

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。     

一种无线无源低温传感器的设计与测试

设计并制作一种可应用于低温环境的无线无源温度传感器。传感器的基板材料为玻纤增强环氧树脂(FR4),中心频率为2.4 GHz。利用微波传输原理,通过监测传感器的谐振频率变化实现温度的测量。经过理论计算和高频结构仿真软件(HFSS)确定了传感器的物理参数,通过搭建低温测试系统实现了传感器在低温环境下的测试。实验结果表明在0~-40℃的温度范围,传感器的谐振频率与温度成线性变化关系,谐振频率由2.366 GHz增大为2.382 GHz。对传感器进行3次重复测试,证明了传感器具有好的重复性。传感器绝对灵敏度为401.67 k Hz/℃。实验结果证明了传感器设计的合理性和测温的可行性。     

ITEI HART&WirelessHART测试实验室

正机械工业仪器仪表综合技术经济研究所(ITEI)于2012年6月1日获得HART通信基金会(HCF)正式授权,建立HARTWirelessHART测试实验室,可向广大国内设备厂商提供HART和WirelessHART现场设备的测试服务,包括:HART FSK物理层测试、令牌传递(Token-passing)数据链路层测试、WirelessHART TDMA-Mesh数据链路层测试、应用层通用命令(Universal Command)测试和应用     

ITEI HART&WirelessHART测试实验室

正机械工业仪器仪表综合技术经济研究所(ITEI)于2012年6月1日获得HART通信基金会(HCF)正式授权,建立HARTWirelessHART测试实验室,可向广大国内设备厂商提供HART和WirelessHART现场设备的测试服务,包括:HART FSK物理层测试、令牌传递(Token-passing)数据链路层测试、WirelessHART TDMA-Mesh数据链路层测试、应用层通用命令(Universal Command)测试和应用层常用命令(Common-Practice Command)测试。ITEI HARTWirelessHART测试实验室的建立可帮助国内设备厂商提高自主研发的产品质量,也为国内用户使用HARTWirelessHART产品和系统提供可靠的质量保证。     

GPS辅助的无线传感器网状网络系统的构建方法

针对随机布置智能感知节点的无线传感器网络,分析在拓扑结构不定和多变的情形下,多个感知节点上电过程中可能出现的建网问题,以及系统周期工作时,无线网络可能出现的通信问题,提出一套有GPS辅助的无线网状传感器网络自我构建和管理的方案。各智能感知节点间完全对等,没有特定的协调器来建立和管理网络,各节点上电工作时间没有先后要求,单节点故障不会影响其他节点,并且节点修复后可恢复工作,充分发挥网状网络的优势,实现对通信链路的冗余和数据的冗余存储。实验表明,该方法有良好的实用效果,能适用于随机布置的无线传感器网络。     

一种无线传感器网络节点硬件结构设计

针对无线传感器网络实时监测和突发事件处理的应用需求,设计了无线传感器网络节点.节点采用超低功耗的MSP430F149单片机和具有多种工作模式的无线射频模块nRF905,采用了声音、磁性和加速度3种传感器,用于实现对环境数据的采集和目标信息的探测,同时通过蜂鸣器、麦克风以及音频信号的接收放大和解码电路实现节点间的测距.     

WirelessHART无线仪表系统的组成及应用

在工业过程中的某些领域,无线通信技术并不是新技术。例如,带GSM/GPRS模块的远程测控终端将监控的数据通过电信部门提供的通信网络以短信息方式定时传送到上级管理部门。在石油化工领域中广泛应用的无线形式还有WIFI、蓝牙、Zigbee、5G、WIA-PA/FA、WirelessHART等。本文简要介绍WirelessHART无线仪表系统的组成及应用。     

CompactPCI板卡硬件设计与传输速率测试

为寻找一种通用便捷的高速通讯卡设计方法,研究了CompactPCI总线特点、总线延时与通讯带宽的关系,提出了一种利用双端口RAM实现PCI总线与本地端总线这两种不同协议、不同工作频率总线隔离的硬件结构.利用该方法可简化硬件设计和驱动程序的编写,并将接口芯片与驱动程序封装成模块,有利于后续功能板卡的开发.同时,制作出实验板,验证了该方法的可行性,实际测量了各种通讯方式下的通讯速率,得到的最高传输速率为117.97 MB/s.实验表明,利用此方案制作的通讯卡通讯速率可满足高速通讯要求,且方法简便易行.     

ITEI HART & WirelessHART测试实验室

<正>机械工业仪器仪表综合技术经济研究所(ITEI)于2012年6月1日获得HART通信基金会(HCF)正式授权,建立HARTWirelessHART测试实验室,可向广大国内设备厂商提供HART和WirelessHART现场设备的测试服务,包括:HART FSK物理层测试、令牌传递(Token-passing)数据链路层测试、WirelessHART TDMA-Mesh数据链路层测试、应用层通用命令(Universal Command)测试和应用层常用命令(Common-Practice Command)测试。ITEI HARTWirelessHART测试实验室的建立     

便携式红外甲烷传感器硬件设计与实现

针对传统红外甲烷传感器体积大、操作繁琐等问题,设计出了一种便携式红外甲烷传感器,实现了气室小型化的要求。该红外甲烷传感器是以MSP430系列单片机为核心,具有实时测量、数字显示以及超限报警等功能。阐述了差分吸收法的工作原理,设计了气室结构并进行了仿真分析,分析结果表明该气室反射光分布均匀,不仅有利于探测器的接收,而且延长了光程;同时也设计了该传感器的电路系统。实验结果显示,该红外甲烷传感器可进行全量程范围浓度的检测、精度高、灵敏度好,还具有体积小,便于维护以及操作简单等的特点,非常适合随身的携带和在野外条件下的使用。     

基于WirelessHART的声波变送器设计

为了实时监测工业生产过程中疏水器和泄压阀的开关状态和泄漏,提出了一种基于WirelessHART协议的声波变送器设计方案,通过声波传感器检测阀门的开闭和泄漏情况,由WirelessHART网络将声波信号送到主机系统。结果显示,变送器可以较好地反应阀门开度趋势,声波信号的曲线与阀门开度呈现明显的正相关性。通过测试验证,无线声波监测系统可以较好地监测阀门泄漏情况,从而判断介质的排放情况。     

高可靠性压差传感器的设计与测试

压差传感器用于伺服系统作动器两腔压力差的测量,文中针对高可靠性、高精度、耐高温、小型化压差传感器的应用需求,提出了高可靠性压差传感器的设计方案并进行测试,主要包括芯体设计、结构设计和电路设计。该产品采用SOI硅晶圆材料制作压力敏感芯片,可在150℃下正常工作。传感器通过性能测试以及环境试验,试验结果表明该传感器能够满足实际使用要求,在150℃下温度漂移和灵敏度漂移均小于±0.1%FS/℃。     

舵机控制电路测试设备硬件设计

本文介绍了一种舵机控制电路的测试设备的硬件设计,分析了系统的总体组成、功能以及特点。阐述了设备与控制电路通信方法、控制信号的切换,以及硬件系统结构和软件设计思路。     

无线数字称重传感器设计

本文基于传统模拟称重传感器存在的输出模拟信号小,传输距离短,有线传输数据抗干扰能力差,安装调试不方便等固有缺陷,设计了一种无线数字称重传感器。该传感器由传感器机械结构主体、AD转换数字模块、无线传输模块等组成,可实现称重数据快速、稳定、无线数字传输,解决了传统有线模拟传输抗干扰能力差、安装调试不方便等问题,实现了称重传感器的数字化、智能化和网络化。