基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的pH測(cè)量節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì).pdf

1、pH值是表征水質(zhì)監(jiān)測(cè)的重要參數(shù)，結(jié)合可快速部署、自組織網(wǎng)絡(luò)、遠(yuǎn)程無(wú)線數(shù)據(jù)采集等優(yōu)勢(shì)的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)，構(gòu)建基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的pH值監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)及無(wú)線水質(zhì)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，近年來(lái)受到廣泛關(guān)注。鑒于此，本文首先比較了國(guó)內(nèi)外無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展?fàn)顩r，然后提出本文的研究?jī)?nèi)容和方法：采用基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)（WSN）的對(duì)溶液pH值實(shí)時(shí)測(cè)量解決方案，將pH傳感器技術(shù)和無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，即把pH信號(hào)采集和節(jié)點(diǎn)組成一個(gè)平臺(tái)，以擴(kuò)展傳感器的功能。目的是

2、設(shè)計(jì)基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的水質(zhì)參數(shù)pH值測(cè)量的節(jié)點(diǎn)硬件平臺(tái)，并對(duì)節(jié)點(diǎn)的各個(gè)功能模塊進(jìn)行軟件設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的基本功能即數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集和無(wú)線收發(fā)。之后提出了本文的總體設(shè)計(jì)方案，根據(jù)系統(tǒng)的需求通過(guò)對(duì)芯片的選型設(shè)計(jì)出節(jié)點(diǎn)原理圖，射頻通信模塊采用無(wú)線射頻片上系統(tǒng)芯片CC2530，數(shù)據(jù)采集部分采用LMP91200可編程模擬前端，電源模塊采用線性電源AMS1117-3.3，通過(guò)CC-DEBUGGER調(diào)試電路對(duì)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行編程和調(diào)試。軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境采用

3、IAR Embedded Workbench IDE，對(duì)Zstack-CC2530-2.5.1.a協(xié)議棧的架構(gòu)進(jìn)行了分析，介紹了協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)、路由器節(jié)點(diǎn)、傳感器終端節(jié)點(diǎn)的工作流程，并開(kāi)發(fā)出pH值監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)的驅(qū)動(dòng)程序，成功實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集和無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸?shù)幕竟δ堋?br>　　本文的主要研究?jī)?nèi)容和成果如下：
　　1、介紹了離子選擇性電極進(jìn)行pH值測(cè)量原理，數(shù)據(jù)采集部分使用可配置模擬前端(AFE)LMP91200，為橋接微處理器與傳感器提供了

4、簡(jiǎn)單易用的模塊化解決方案。CC2530通過(guò)SPI總線對(duì)LMP91200的工作方式進(jìn)行配置，并對(duì)采集到的指示電極電壓毫伏值進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，進(jìn)而通過(guò)能斯特方程計(jì)算出pH值。
　　2、利用CC2530芯片，可配置模擬前端(AFE)LMP91200，USB轉(zhuǎn)串口模塊、復(fù)位模塊、調(diào)試模塊、電源模塊成功搭建了pH監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)的硬件平臺(tái)。
　　3、利用Zstack-CC2530-2.5.1.a協(xié)議棧，在應(yīng)用層增添本設(shè)計(jì)的用戶程序pH值數(shù)據(jù)采集