水质监测无线传感器网络节点双电源设计

针对电池供电的传感器网络节点电能受限问题,设计实现了一种新型的结合太阳能电池和锂电池供电的节点双电源供电系统。设计采用IAP15F2K612S2低功耗芯片和太阳能板、锂电池;通过软件优化节点供电,采用BQ24650电源管理芯片实现对锂电池的充电控制,以单片机IAP15F2K612S2为微处理器,监测锂电池的电压放电情况,放电控制电路经过DC/DC转换模块向负载供电。测试结果显示：采用双电源供电的节点工作周期长于单电源节点,且系统能稳定输出水质监测节点需要±12,±5,3.3 V的电压要求,实现了预期设计目标。     

面向水产养殖无线传感器网络的绿色供能技术研究

为水产养殖提供水质监测数据的无线传感器网络寿命受限于单节点工作时长.提出一种基于模糊聚类理论的太阳能最大功率点跟踪(MPPT)方法,设计的结合太阳能电池和锂电池的环保型供电智能控制系统,可根据供电能量变化自动选择供电电源,输出多路稳定电压,并能提供锂电池充电管理,延长了网络的最大工作时间.     

基于ZigBee的无线传感器网络节点的设计与实现

本文首先介绍了ZigBee相关概念,然后对基于ZigBee的无线传感器网络节点的开发平台进行介绍说明,最后就如何利用CC2430芯片进行基于ZigBee的无线传感器网络节点的设计与实现进行分析。     

基于ZigBee技术的简单无线传感器网络的研究

该文结合基于ZigBee技术的无线传感器网络相关研究,通过了解无线传感器网络的研究现状及应用,应用ZigBee协议、传感技术及无线收发技术构成短距离简单无线传感网络,着重提出基于ZigBee技术的2.4GHz频段射频收发芯片CC2430为MCU,数字温度传感器DSl8820作为传感元件的无线传感器网络节点的设计。     

基于CC2430的Zigbee无线数传模块设计

通过采用美国TI公司的SOC芯片CC2430、ZigBee技术设计了一种发射功率可调的无线传感器网络节点的ZigBee无线数传模块.详细介绍了无线传感器网络的系统框图(包括各部分组成及作用)以及计算机测试配置软件.通过报告表明该系统通信距离远、接收灵敏度高、通信可靠、功耗低、应用范围广泛、成本低,是一种性价比较高的无线传感器网络.     

基于ZigBee无线传感器网络的煤矿监测系统设计

文章介绍了基于ZigBee无线传感器网络的煤矿监测系统的结构组成、适用于煤矿井巷环境的ZigBee无线传感器网络拓扑结构及网络节点的构成、软硬件设计等。凭借基于ZigBee技术的无线传感器网络节点可移动、组网快速简单、成本低、网络易维护等特点,该监测系统有着很大的推广应用价值。     

ZigBee线传感器网络在煤矿中的应用

根据煤矿地形特点和矿井分布情况，提出了一种基于ZigBee的无线传感器网络在煤矿安全系统的应用方案。该方案设计的ZigBee无线传感器网络由传感器节点、汇节点和网络协调器组成。负责煤矿各种安全指标信息的采集和传输。主要介绍了该方案中ZigBee无线传感器网络的网络结构、传感器节点的硬件结构和ZigBee模块的软件通信流程。ZigBee技术在该方案中的应用实现了煤矿安全系统的低功耗、低成本，并具有高度的灵活性和可扩展性。     

自供电磁阻车辆检测节点设计

针对无线车辆信息采集系统寿命受制于节点功耗的问题,设计了一种基于各向异性磁阻传感器的自供电车辆检测节点。节点采用电源动态管理,设计了快速信号采集电路,结合低功耗芯片的选用以及执行睡眠等方法来控制节点功耗。为减少通信次数和保证可靠通信,针对应用定制了时分多址加跳频的无线通信协议。节点采用超级电容加充电锂电池的存储结构收集太阳能,通过软硬件协同设计实现了简单高效的能量管理方法,具有供电源自动切换和充电控制功能。实验测试的结果表明该节点能够胜任车流量检测应用,自供电能够满足节点可持续工作的需要。     

无线传感器网络在钢结构监测中的应用

基于ZigBee的无线传感器网是由一组由ZigBee芯片、传感器、微处理器构建的节点所组成的无线网络.本文论述了基于ZigBee技术的无线传感器网络在码头装卸设备的钢结构动态监测系统中的应用,阐述了其应用的必要性和优势,分析了系统的性能,给出了监测系统具体的构建和实现方案,并通过实验验证了方案的可行性.     

一种低功耗的微弱能量收集电路设计

为了实现高效率地收集环境中的各种微弱能量,设计了一种低功耗的微弱能量收集电路。采用LTC3588-1电源管理芯片为核心的电压变换电路、LTC4071充电控制芯片为核心的充电控制电路、TPL5100为核心的定时器电路搭建低功耗微弱能量收集电路,设计的电路能够将收集到的微弱能量转换为电能存储到锂电池或者提供给负载供电。实验结果表明,设计的低功耗微弱能量收集电路实现了微弱能量的收集,能量收集电路自身平均功耗低至182μW,验证了收集微弱能量给无线传感器网络节点供能的可行性,电路因低功耗、低成本等优点,具有应用前景。     

无线传感网络节点锂电池剩余电量估算方法

针对采用锂电池电量检测芯片DS2786进行剩余电量估算存在误差较大的问题,结合DS2786芯片和卡尔曼滤算法,提出了一种面向无线传感网络节点锂电池的剩余电量估算方法。该方法通过建立能表征锂电池特性的等效电路模型,将芯片DS2786所获得的锂电池两端开路电压和放电电流作为卡尔曼滤波算法的输入参数,进行精确的剩余电量估算。实验结果表明,该方法对于锂电池剩余电量的估计误差可维持在3%以内,且算法复杂度低,能满足嵌入式设备的应用要求。     

WSN节点电池供电性能测试研究

无线传感器网络的传感器节点主要依靠电池供电,为保证节点能较长时间地稳定工作,对电池的供电性能具有较高的要求。本文作者组建了一个基于ZigBee协议的节点功耗测试网络,提供了一种基于WSN的电池电压在线监测的方法,测量误差范围在1%左右,分别对镍氢电池和太阳能电池供电性能进行了测试。实验结果显示,在数据采集周期为2s~600s的情况下,用普通镍氢电池为WSN节点供电只能维持其正常工作10天左右;而使用2000mAh锂电池搭配0.7W太阳能电池板对传感器节点进行供电时,可以维持节点长时间工作,本文的工作可以为今后节点电源设计和节点生存时间估计提供参考。     

嵌入式系统的太阳能双电源系统设计

针对目前已有的太阳能电源续航能力差以及无法实时监控电源电量的问题,采用晶体管控制技术和ZigBee无线传输技术,设计一款新型太阳能双电源系统。该系统利用太阳能电池板将太阳能转化为电能给蓄电池充电,同时将电源电量信息通过ZigBee无线传输到上位机监控平台,使得管理人员可以远程管理电源。经过多次的测试与分析,该系统运行安全稳定,达到了户外工作的电子产品对电源安全可靠不间断供电及远程监控电源电量的要求。     

基于LoRa无线通信的工业机器人远程监控系统设计

目前设计的工业机器人远程监控系统存在抗干扰能力差、功耗过高的问题。基于LoRa无线通信设计了一种新的工业机器人远程监控系统,系统硬件主要设计了主控芯片、工业机器人接口、电源电路和位移传感器四部分。主控芯片为SX1265/7/8型号射频芯片,选用STM32F1103C8T6型号MCU主控芯片作为LoRa无线通信的组网处理硬件,根据MCU主控芯片性能建立信号链,采用SPI接口使SX1276无线收发装置和单片机设备的接口关联,利用锂电池作为电源电路,通过AME8800AEETL稳压芯片稳定锂电池电源电压,使用WXY31拉线式位移传感器实现传感。引入LoRa无线通信技术,建立LoRa无线通信信号储存时序,接收采集平台下发监控指令,更新显示屏上的机器人工作状态,实现远程监控软件操作。实验结果表明,设计的基于LoRa无线通信的工业机器人远程监控系统抗干扰能力得到有效加强,功耗明显降低。     

基于无线传感器网络的手持终端设计

以油罐区的安全防治为背景,设计开发出一种便携式的基于无线传感器网络的手持终端设备,用以实现对油罐区各储油罐的实时信息监控.手持终端以CC2530作为主控芯片,在ZigBee协议栈Z-Stack的基础上设计程序,和分布在油罐区的采集节点共同组建了ZigBee无线传感器网络,使用者可以搜索并选择无线传感网络中存在的节点,实时查看该节点的温湿度、可燃气体浓度等与火灾相关的参数信息.文章提供了手持终端的硬件组成模块和电路原理图,并结合功能需要给出软件设计方案.     

基于ZigBee的无线传感网络网关的设计

文章介绍了一种基于ZigBee协议的无线传感器网络的网关设计整体方案.以Intel PXA270为核心处理器,处理器通过以太网接入芯片、GPRS模块、符合IEEE802.15.4协议的CC2430射频芯片,分别接入以太网、GPRS网络和无线传感器网络.移植精简的嵌入式TCP/IP协议,分析Z-Stack协议栈,实现两种...     

基于ZigBee的森林火灾监控报警系统

为实现低成本森林远程火灾自动报警,设计了一套基于ZigBee、GPRS和太阳能光伏的森林火灾监控报警系统。以CC2430为节点控制传感器采集图像和数据,本地通信时,数据通过ZigBee无线传感网络实现整片森林之间的通信,ZigBee节点间采用网状网络的自组网方式;远程通信时,协调器将处理好的数据通过GPRS技术传到监控中心以实现数据的显示和存储等;出现异常情况时,监控中心开启自动报警系统。系统采用太阳能供电,节约能源、减少布线。实验结果表明,该系统能够快速准确监控远程实时状况,并控制远程协调器,实现自动监控、报警功能,具有广泛的应用前景。     

基于ZigBee的智能环卫垃圾桶设计

在TI公司的CC2430芯片和ZigBee协议栈基础上,设计一种ZigBee技术的智能环卫垃圾桶。该原型由重量传感器、激光传感器、热红外感应器、语音芯片等组成。在电路设计方面,采用太阳能电池等绿色环保部件,使其更加符合绿色环保理念。城市环卫部门可通过ZigBee无线网络方便快捷的实时监控城市垃圾环卫信息,及时对垃圾进行清理,确保环境卫生,极大的方便了城市垃圾的管理。     

一种ZigBee无线传感器网络拓扑发现算法

ZigBee无线传感器网络(WSN)不同于有线网络,由于无法直接观察到其网络结构和设备部署情况,因此不利于对ZigBee WSN进行管理和控制。为解决该问题,提出一种针对ZigBee WSN的拓扑发现算法(ZigBeeTopo),确定网络中的活跃节点以及节点之间的相互关系,设计WSN拓扑管理模块,实现ZigBee网络拓扑的可视化。测试结果表明,该算法能正确发现多种WSN拓扑。