多功能低功耗无线传感器网络系统的研究与设计
| 摘要 | 第3-5页 |
| Abstract | 第5-6页 |
| 引言 | 第10-13页 |
| 1 国内外发展现状 | 第13-24页 |
| 1.1 现有WSN系统硬件平台分析 | 第13-19页 |
| 1.1.1 硬件平台类型分析 | 第13-14页 |
| 1.1.2 常用主控单片机 | 第14-16页 |
| 1.1.3 无线射频前端类型 | 第16-17页 |
| 1.1.4 经典外围扩展设备 | 第17-19页 |
| 1.1.5 目前已有的低功耗控制技术 | 第19页 |
| 1.2 现有WSN软件系统分析 | 第19-22页 |
| 1.2.1 设备驱动程序 | 第20页 |
| 1.2.2 微内核无线传感器网络操作系统 | 第20-21页 |
| 1.2.3 协议栈组件程序 | 第21-22页 |
| 1.3 现有WSN系统针对课题存在的不足 | 第22-24页 |
| 1.3.1 硬件设备存在的不足 | 第22-23页 |
| 1.3.2 软件系统存在的不足 | 第23-24页 |
| 2 新型多用WSN系统硬件平台设计 | 第24-40页 |
| 2.1 硬件设备功耗来源分析 | 第24-25页 |
| 2.2 硬件平台具体设计 | 第25-34页 |
| 2.2.1 主控芯片选型 | 第25-26页 |
| 2.2.2 多用无线射频模块接口设计 | 第26-28页 |
| 2.2.3 外围扩展电路设计 | 第28-32页 |
| 2.2.4 硬件设备制作过程 | 第32-34页 |
| 2.3 硬件平台性能测试 | 第34-40页 |
| 2.3.1 设备基本功能测试 | 第34页 |
| 2.3.2 无线通信性能测试 | 第34-36页 |
| 2.3.3 设备功耗测试 | 第36-38页 |
| 2.3.4 硬件设备常态稳定性测试 | 第38-40页 |
| 3 新型多用WSN系统软件设计框架 | 第40-43页 |
| 3.1 模块化程序开发组件结构简要安排 | 第40页 |
| 3.2 软件程序层次具体划分实现 | 第40-43页 |
| 4 硬件驱动开发移植 | 第43-47页 |
| 4.1 单片机底层驱动开发 | 第43-44页 |
| 4.2 无线射频模块驱动移植与开发 | 第44-45页 |
| 4.3 外围扩展设备驱动程序开发 | 第45-47页 |
| 5 微内核实时无线传感器网络操作系统开发 | 第47-65页 |
| 5.1 操作系统总体设计 | 第47-51页 |
| 5.1.1 无线传感器网络程序任务类型分析 | 第47-48页 |
| 5.1.2 操作系统任务调度方式选择 | 第48-49页 |
| 5.1.3 简单任务调度模型的构建 | 第49-51页 |
| 5.2 操作系统内核设计 | 第51-60页 |
| 5.2.1 操作系统控制单元设计 | 第51-52页 |
| 5.2.2 任务管理单元设计 | 第52-53页 |
| 5.2.3 实时系统任务栈设计 | 第53-55页 |
| 5.2.4 任务调度器设计 | 第55-57页 |
| 5.2.5 时间控制模块设计 | 第57-58页 |
| 5.2.6 任务优先级控制模块设计 | 第58-59页 |
| 5.2.7 实时运行任务控制模块设计 | 第59页 |
| 5.2.8 任务消息传递模块设计 | 第59-60页 |
| 5.3 操作系统编程接口设计 | 第60-62页 |
| 5.3.1 系统初始化单元设计 | 第60页 |
| 5.3.2 任务初始化单元设计 | 第60-61页 |
| 5.3.3 系统启动单元设计 | 第61页 |
| 5.3.4 用户开发函数接口设计 | 第61-62页 |
| 5.4 操作系统整体测试 | 第62-65页 |
| 6 二层协议栈程序移植与开发 | 第65-74页 |
| 6.1 协议栈母版程序选用原则 | 第65-66页 |
| 6.2 EZMac协议栈简介 | 第66页 |
| 6.3 协议栈程序移植内容 | 第66-70页 |
| 6.3.1 EZMac单片机驱动移植 | 第67页 |
| 6.3.2 EZMac无线模块驱动移植 | 第67-68页 |
| 6.3.3 EZMac程序语句编译环境移植 | 第68-70页 |
| 6.3.4 EZMac移植版本时序校正 | 第70页 |
| 6.4 协议栈程序基本原理分析 | 第70-72页 |
| 6.4.1 EZMac数据包防碰撞LBT算法 | 第70-72页 |
| 6.4.2 EZMac状态自动机运行分析 | 第72页 |
| 6.5 EZMac移植版本整体编译调试 | 第72-74页 |
| 7 系统总体测试 | 第74-77页 |
| 7.1 无线通信环境选择 | 第74页 |
| 7.2 传感器数据选择 | 第74页 |
| 7.3 模型无线传感器网络组建 | 第74-75页 |
| 7.4 最终采集数据与分析 | 第75-77页 |
| 结论 | 第77-78页 |
| 参考文献 | 第78-82页 |
| 附录A 硬件平台主板电路原理图(胶片打印) | 第82-83页 |
| 附录B 硬件平台主板PCB制板图(胶片打印) | 第83-84页 |
| 附录C 硬件主板PCB制板模具1(胶片打印) | 第84-85页 |
| 附录D 硬件主板PCB制板模具2(胶片打印) | 第85-86页 |
| 附录E 硬件主板PCB制板模具3(胶片打印) | 第86-87页 |
| 附录F 硬件主板PCB制板模具4(胶片打印) | 第87-88页 |
| 在学研究成果 | 第88-89页 |
| 致谢 | 第89页 |
