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基于MSP430的传感节点设计

作品编号:DZDQ616 开发环境: WORD全文:59页 论文字数:22600
此基于MSP430的传感节点设计毕业设计完整版包含[论文]

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结论
本设计预定完成发送节点和接收节点的制作,在发送节点实现数据定时采集,发送功能;在接收节点实现数据的接收以及和PC机之间的通信的功能。由于设计中的漏洞,导致所设计的PCB板不能进行数据收发这部分的程序调试,因此该部分程序转到实验室其他平台上进行调试,原定的两块节点的制作转变为一块节点的制作,并在该节点PCB板上进行数据采集模块和USB通信模块的调试。
通过硬件的检测和软件的调试,数据发送程序在实验室基于MSP430F1121的平台上正常运行,但数据接收部分仍存在无法接收数据的问题。在设计的节点PCB板部分,数据采集程序在单步执行情况下,能够正常测温,但在自动执行情况下,不是很稳定,所测得的数据有一定偏差。在最后的USB通信模块的调试中,同样也出现了部分问题,由于硬件部分的虚焊等原因,导致PC机上不能识别CP2102。各部分具体的程序测试在第6章中各节已经进行过详细的介绍分析。通过对程序的调试,基本可以实现了温度数据采集和数据的发送。同时,调试中所出现的问题有待于进一步解决。
总体而言,本设计主要侧重于低功耗的设计,在硬件选择中,选择具有超低功耗的芯片进行系统的设计。同时,在软件设计中,利用突发通信的模式,合理利用MSP43
0F147提供的多种休眠模式,降低系统的功耗。本设计的传感器节点在进行调试后,有部分功能不能实现,不能完成无线传感器网络通信的模拟。同时在调试过程中,也发现了一些需要改进的地方,下面将这些不足一一进行罗列并提出修改方案。
(1)系统的电源问题
本系统中,采用两节干电池提供3V电压进行供电。但在实际运用中,发现采用两节干电池进行供电,实际提供的电压有偏差。在电池使用初期,偏差不是很大,但使用时间越长,偏差则越大,这样就导致了提供的电压不能达到稳定的3V,从而会影响到系统的工作。
修改方案:
利用三节干电池进行串联,输出的4.5V电压通过稳压器进行稳压,达到3V电压的稳定输出。用这种方案供电,可以确保各模块在3V电压下稳定工作,从而不用担心因为电压不稳定所带来的问题。
(2)节点间的数据收发问题
本设计中数据收发是针对两个节点之间进行的。由于设计上的疏忽,导致设计的节点PCB板不能进行这部分程序的调试,因此将程序的调试工作放在实验室提供的基于MSP430F1121和NRF2401的数据收发平台上进行。
由于只考虑到两个节点之间的数据通信,因此,程序中数据通信协议只涉及到数据链路层很少的一部分,且在程序编写中未将多节点通信的通信协议考虑进去,因此本设计的扩展性不强。
修改方案:
为增强系统的功能,只有进一步学习WSN的通信协议,并将这些协议在程序中加以体现。同时,修改NRF2401焊盘等设计漏洞,调试出数据接收部分程序,通过3块或3块以上节点进行调试,验证WSN的通信,模拟无线传感器网络通信。


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