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0 引 言
無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是新近興起的研究領(lǐng)域，它是由一個(gè)主機(jī)(網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn))和大量的無線傳感器節(jié)點(diǎn)組成的分布式系統(tǒng)。由無線傳感器節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)對(duì)數(shù)據(jù)的感知和處理，并傳送給主機(jī)；主機(jī)用戶可通過公共網(wǎng)絡(luò)(如Internet Work，公共交換網(wǎng)等)獲取相關(guān)信息，實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場的有效控制和管理。它在軍事、環(huán)境、健康、家庭以及空間探索和災(zāi)難拯救等領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用前景。其無線傳感器節(jié)點(diǎn)通常分布在一些特殊的環(huán)境中，因而要求其具有低功耗、低成本、無線傳輸和分布式處理等特性。藍(lán)牙技術(shù)是一種使用2．4 GHz頻段的短距離無線通信技術(shù)。采用快速跳頻、前向糾錯(cuò)和優(yōu)化的編碼等技術(shù)，使得其具有抗干擾能力強(qiáng)、通信質(zhì)量穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)它還具有低功耗、低成本、使用便捷和電磁污染小等特點(diǎn)。藍(lán)牙技術(shù)的這些優(yōu)勢，為其在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的實(shí)際應(yīng)用提供了條件。
下面以研制完成的溫度無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)為例，詳細(xì)介紹利用計(jì)算機(jī)、單片機(jī)及藍(lán)牙技術(shù)實(shí)現(xiàn)溫度數(shù)據(jù)的采集、處理、無線傳輸?shù)裙δ堋?/p>
1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
溫度無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)采用數(shù)字式輸出溫度傳感器DS18820和單片機(jī)AT89S2051組成溫度采集系統(tǒng)。利用重慶金甌公司生產(chǎn)的藍(lán)牙內(nèi)嵌模塊，完成溫度數(shù)據(jù)的傳輸及控制。實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)對(duì)溫度數(shù)據(jù)的無線傳輸、采集和處理。系統(tǒng)邏輯結(jié)構(gòu)如圖1所示，傳感器節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)如圖2所示。
2 溫度采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
DS18820數(shù)字溫度計(jì)提供9位(二進(jìn)制)溫度讀數(shù)，指示器件的溫度。信息經(jīng)過單線接口送入DS18820或從DS18820送出。DS181320的電源可以由數(shù)據(jù)線本身提供而不需要外部電源。每一個(gè)DS18820在出廠時(shí)已經(jīng)給定了惟一的序號(hào)，任意多個(gè)DS18820可以存放在同一條單線總線上。DS18820的測量范圍從-55～+125℃，增量值為-0．5℃，可在1 s(典型值)內(nèi)把溫度變成數(shù)字。
AT89S2051是美國ATMEL公司推出的高效單片機(jī)，是一種低功耗、高性能的片內(nèi)含有2 KB快閃可編程／擦除只讀存儲(chǔ)器的8位CMOS微控制器。利用AT89S2051及DS18820完成溫度采集及傳送。溫度采集系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)如圖3所示，軟件設(shè)計(jì)流程圖如圖4所示。
